Тепловой расчет котельного агрегата Е-75
Составление тепловой схемы и выбор основных параметров котельного агрегата. Определение энтальпии теоретического объема дымовых газов. Расчет коэффициента полезного действия котла и расхода топлива. Расчет энтальпии дымовых газов на выходе из топки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.12.2016 |
| Размер файла | 437,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования РФ
Саратовский Государственный Технический Университет им. Гагарина
Кафедра: «Теплоэнергетика»
Курсовой проект
«Тепловой расчет котельного агрегата Е-75»
Работу выполнил:
Студент группы б3ТПЭН31 Косырев
Работу проверил: Вдовенко И. А.
Саратов 2014
Исходные данные
Тип котла: Е-75;
Вид топлива: газ, позиция 5;
Расход перегретого пара: 21;
Давление перегретого пара: 4 ;
Температура перегретого пара: 450 ;
Температура питательной воды: 170 ;
Процент продувочной воды: 2,5 .
Состав газа по [1, табл. П4.3]:
|
% |
% |
% |
% |
% |
% |
|
|
97,1 |
0,3 |
0,1 |
0,0 |
2,4 |
0,1 |
Теплота сгорания сухого газа: .
Объемы воздуха и продуктов сгорания по [1, табл. П4.3]:
|
9,32 |
0,98 |
7,38 |
2,11 |
1. Составление тепловой схемы и выбор основных параметров
Рисунок 1 Схема газового тракта котла. 1- горелки; 2 - топка; 3 - холодная воронка; 4 - шлаковая шахта; 5 - трубы экрана; 6 - фестон; 7 - пароперегреватель; 8 - водяной экономайзер; 9 - воздухоподогреватель; 10 - барабан; 11 - опускные трубы; 12 - коллекторы; 15 - дутьевой вентилятор
Температура горячего воздуха принимается оптимальной исходя из минимума затрат в поверхности воздухоподогревателя и из условий обеспечения экономичного горения топлива по [1, табл. 1.6]: .
Температуру уходящих газов принимаем исходя из типа воздухоподогревателя и типа топлива по [1, табл. 1.4]: .
Таблица 1
таблица объемов по [2, табл. 2.1-2.3, 3.3]
|
Рассчитываемая величина |
Размерность |
Газоходы котла |
|||||
|
Топка, фестон |
ВПП |
КПП |
ВЭ |
ТВП |
|||
|
Присосы воздуха в поверхности нагрева, |
- |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
|
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхность нагрева, |
- |
1,15 |
1,18 |
1,21 |
1,23 |
1,26 |
|
|
Средний коэффициент избытка воздуха, |
- |
1,125 |
1,165 |
1,195 |
1,22 |
1,245 |
|
|
Действительный объем водяных паров, |
2,129 |
2,135 |
2,14 |
2,143 |
2,147 |
||
|
Объем газа, |
11,65 |
12,03 |
12,32 |
12,55 |
12,79 |
||
|
Доля трехатомных газов, |
- |
0,084 |
0,081 |
0,08 |
0,078 |
0,077 |
|
|
Доля водяных паров, |
- |
0,183 |
0,178 |
0,174 |
0,171 |
0,168 |
|
|
Суммарная доля трехатомных газов, |
- |
0,267 |
0,259 |
0,254 |
0,249 |
0,245 |
Энтальпия воздуха и продуктов сгорания, , :
Энтальпия теоретического объёма дымовых газов при температуре :
где: , энтальпия газов продуктов сгорания по [2, табл. 3.1], .
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре :
где: теплоемкость воздуха по [2, табл. 3.1], .
Энтальпия действительного объёма дымовых газов при и :
Таблица 2
таблица энтальпий по [2, табл. 3.4]
|
Температура |
||||||||
|
Топка, фестон |
ВПП |
КПП |
ВЭ |
ТВП |
||||
|
100 |
1746 |
1230 |
2066 |
|||||
|
200 |
2910 |
2483 |
3556 |
|||||
|
300 |
4438 |
3766 |
5417 |
|||||
|
400 |
5966 |
5049 |
7127 |
7279 |
||||
|
500 |
7570 |
6391 |
9040 |
|||||
|
600 |
9173 |
7733 |
10797 |
|||||
|
700 |
10863 |
9134 |
12781 |
|||||
|
800 |
12552 |
10534 |
14448 |
|||||
|
900 |
14319 |
11958 |
16471 |
|||||
|
1000 |
16086 |
13381 |
18093 |
|||||
|
1100 |
17880 |
14863 |
20110 |
|||||
|
1200 |
19674 |
16345 |
22126 |
|||||
|
1300 |
21539 |
17848 |
||||||
|
1400 |
23404 |
19351 |
||||||
|
1500 |
25291 |
20871 |
||||||
|
1600 |
27177 |
22391 |
||||||
|
1700 |
29095 |
23913 |
||||||
|
1800 |
31012 |
25435 |
||||||
|
1900 |
32961 |
26997 |
37011 |
|||||
|
2000 |
34910 |
28558 |
39201 |
|||||
|
2100 |
36882 |
30118 |
||||||
|
2200 |
38854 |
31677 |
2. Тепловой баланс котла
Целью составления баланса котла является определение КПД котла и расхода топлива.
Из уравнения прямого баланса котла расход топлива, , равен:
где: полное количество теплоты, полезно отданное в котле, ;
располагаемая теплота, ;
КПД брутто котельного агрегата, .
Для паровых котлов малой мощности, с первичным пароперегревателем:
где: расход пара по заданию, ;
расход продувочной воды, .
где: процент расхода продувочной воды по заданию, .
энтальпия перегретого пара, , определяется по [2] в зависимости от давления и температуры перегретого пара.
энтальпия питательной воды, , определяется по [2] в зависимости от давления и температуры питательной воды.
энтальпия кипящей воды на линии насыщения, , определяется по [2] в зависимости от давления .
Располагаемая теплота на 1 газообразного топлива определяется по формуле:
КПД брутто котельного агрегата определяется по обратному балансу котла:
где: определяются только для твердых топлив по [2, п.4], ;
потери теплоты от наружного охлаждения, , определяются по [2, рис. 4.1], ;
потери теплоты от механической неполноты сгорания, , определяются по [2, табл. 2.1-2.4], ;
потери теплоты от химической неполноты сгорания, , определяются по [2, табл. 2.1-2.4], ;
потери теплоты с уходящими газами, :
Где: энтальпия уходящих газов, , определяется по таблице 2 в зависимости от температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха .
энтальпия холодного воздуха, :
где: температура холодного воздуха, , принимается в соответствии с [2, п.4];
теплоемкость холодного воздуха, , определяется по [2, табл. 3.1];
теоретический объем воздуха;
Расчетный расход топлива определяют по формуле:
Потери от наружного охлаждения учитываются введением в уравнение теплового баланса по газовой стороне коэффициента сохранения теплоты:
3. Расчет топки
Рисунок 2 Схема топки [2, рис. 5.1]
Таблица 3
Основные размеры топки [4],
|
14200 |
11000 |
2500 |
5020 |
5600 |
2780 |
Поверхность боковых стен топки, :
Поверхность передней стены топочной камеры, :
Поверхность задней стены топочной камеры,:
Поверхность потолка топки, :
Поверхность пода топки, :
.
Общая площадь ограждающих поверхностей топки, :
Объем топочной камеры , :
Полезное тепловыделение топки рассчитывается по формуле, :
где: тепло, вносимое в топку горячим воздухом, рассчитывается по формуле, :
где: энтальпия горячего воздуха, :
где: теплоемкость горячего воздуха, :, определяется по [2, табл. 3.1];
Определим из таблицы 2 по адиабатическую температуру горения:
Параметр определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры по высоте топки.
Для газомазутных топок:
где: относительная высота установки горелок;
Температура дымовых газов на выходе из топки (за камерой догорания) принимается предварительно по рекомендациям [2, п. 5], :
топка котельный агрегат энтальпия
Энтальпия дымовых газов на выходе из топки, соответствующая принятому значению , определяется по таблице 2, :
Степень черноты камерной топки рассчитывается по формуле:
где: эффективная степень черноты факела при сжигании газообразного топлива;
где: степень черноты несветящейся части пламени;
Степень черноты несветящейся части определяется по [2, ном. 2] в зависимости от ;
где: давление в топке, , принимается по [2, п.5], ;
эффективная толщина излучаемого слоя, , для топки определяется по формуле:
коэффициент ослабления лучей для трехатомных газов определяется по [2, ном. 3] в зависимости от и , и по температуре топки ;
Следовательно, степень черноты несветящейся части пламени равна по [2, ном. 2]:
степень черноты светящейся части пламени;
Степень черноты светящейся части определяется по [2, ном. 2] в зависимости от ;
Где: коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами;
Где: соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива;
Следовательно, степень черноты светящейся части пламени равна:
коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объема по [2, рис. 5.2];
Так как , то ;
средний коэффициент тепловой эффективности экрана;
где: Коэффициент тепловой эффективности гладких экранов;
где: угловой коэффициент экранов, определяется по [2, ном. 1] в зависимости от ;
коэффициент загрязнения, определяется по [2, табл. 5.2];
Критерий Больцмана рассчитывается по формуле:
где: средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива в интервале температур , :
Определяем расчетную температуру газов на выходе из топки, :
Определяем расчетную энтальпию газов на выходе из топки по таблице 2, :
Найдем количества лучистого тепла, воспринимаемого поверхностями нагрева в топке, :
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тепловой расчет котельного агрегата Е-25М. Пересчет теоретических объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания для рабочей массы топлива (сернистый мазут). Тепловой баланс, коэффициент полезного действия (КПД) и расход топлива котельного агрегата.
курсовая работа [352,0 K], добавлен 17.03.2012Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.
курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Краткое описание устройства котельного агрегата. Алгоритм расчёта горения топлива. Подбор вентилятора для горелки. Составление теплового баланса, коэффициента полезного действия при установке воздухоподогревателя. Особенности определения расхода топлива.
курсовая работа [435,9 K], добавлен 07.08.2013Определение теплосодержания и объёмов продуктов сгорания газо-воздушной смеси в отдельных частях котельного агрегата типа ДЕ. Тепловой расчёт топки и газохода, водяного экономайзера. Определение КПД и расхода топлива, температуры газов на выходе.
курсовая работа [163,3 K], добавлен 23.11.2010Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Состав, зольность и влажность твердого, жидкого и газообразного топлива. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расход топлива котельного агрегата. Основные характеристики топочных устройств. Определение теплового баланса котельного устройства.
курсовая работа [108,9 K], добавлен 16.01.2015Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона и экономайзера, камеры охлаждения, пароперегревателя. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
дипломная работа [382,2 K], добавлен 13.02.2016Развитие котельной техники, состав котельной установки. Определение теоретических объёмов воздуха, газов, водяных паров и азота, расчёт энтальпий. Тепловой баланс котла, расчёт расхода топлива. Тепловой расчёт конвективного пучка и водяного экономайзера.
курсовая работа [58,1 K], добавлен 02.07.2012Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011Описание двухбарабанного вертикально-водотрубного реконструированного котла и его теплового баланса. Количество воздуха необходимого для полного сгорания топлива и расчетные характеристики топки. Конструкторский расчет котельного агрегата и экономайзера.
курсовая работа [611,8 K], добавлен 20.03.2015Особенности методики теплового расчета котлов типа ДКВР, не содержащих пароперегревателя. Выявление объема и состава дымовых газов. Определение расхода топлива, адиабатной температуры сгорания. Расчет чугунного экономайзера ВТИ, пучка кипятильных труб.
методичка [792,1 K], добавлен 06.03.2010Описание судового парового котла КГВ 063/5, расчет энтальпии дымовых газов. Сравнение величин фактических и допустимых тепловых напряжений топочного объема. Расчет конвективной поверхности нагрева, теплообмена в экономайзере. Эксплуатация паровых котлов.
курсовая работа [321,7 K], добавлен 30.06.2012Расчет горения топлива и температуры газов после воздухоподогревателя. Определение теплоемкости компонентов уходящих газов. Нахождение кинематической вязкости и коэффициента теплоотдачи внутри труб. Подсчет потерь давления при движении дымовых газов.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.12.2021Определение полезной тепловой нагрузки на выходе из печи. Расчет процесса горения: теплотворной способности топлива, теоретического расхода воздуха, состава продуктов горения. Коэффициент полезного действия печи и топки. Вычисление конвекционной секции.
курсовая работа [155,1 K], добавлен 10.12.2014Расчет тепловой схемы котельной закрытого типа с водогрейными котлами. Выбор основного и вспомогательного оборудования, определение исходных данных для аэродинамического расчета газового и воздушного трактов. Расчет технико-экономических показателей.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 19.11.2013Термодинамическая эффективность работы котла-утилизатора. Расчет процесса горения топлива в топке котла, котельного агрегата. Анализ зависимости влияния температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе на калориметрическую температуру горения топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Расчет принципиальной тепловой схемы. Расчет расширителя (сепаратора) непрерывной продувки. Расчет расходов химически очищенной и сырой воды. Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельных. Тепловой баланс котельного агрегата.
курсовая работа [240,5 K], добавлен 03.11.2009Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010
