Расчет и конструирование парового котла
Выбор способа сжигания и шлакоудаления углеразмолочных мельниц. Особенность метода регулирования температур перегретого пара. Характеристика теплового баланса котла и определения расхода топлива. Аэродинамический расчет и вычисление воздушного тракта.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.03.2015 |
| Размер файла | 151,0 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.
?Т=tух-27=140-27=1130С;
ПДКSO2-предельно допустимая концентрация в атмосфере SO2, ПДКSO2=0.5 мг/м3;
ПДКNO2 -предельно допустимая концентрация в атмосфере NO2,ПДКNO2=0.085 мг/м3;
Сф SO2-фоновая загазованность SO2 , Сф SO2=0,1· ПДКSO2=0,1·0,5=0,05 мг/м3;
Сф NO2-фоновая загазованность NO2, Сф NO2=0,1·ПДК NO2=0,09·0,085=0,00765 мг/м3;
V- суммарный объем дымовых газов, от всех котлов станции;
Vг = VухBр(tух+273)/273- объем дымовых газов, от одного котла
Vух - объём уходящих газов: Vух = 4,9 м3/кг;
tух - температура уходящих газов: tух = 1400С;
Vг = VухBр(tух+273)/273=4,9·17,34(140+273)/273=129 м3/с
МSO2-количество окислов серы М SO2=5,56·Sr·В·(1-з'SO2)
Sr - содержание серы на рабочую массу, Sr = 1,0%,
з'SO2- доля окислов серы, улавливаемых летучей золой в газоходах парового котла, з'SO2=0,1 [8];
М SO2=5,56·Sr·В·(1-з'SO2)=5,56·1,0·62,75·(1-0,1)=314г/с;
МNO2- секундный выброс NO2,г/с .
МNO2=0,034·в·к·В·Qri(1-q4/100)
в- коэффициент, учитывающий влияние на выход окислов азота качества сжигаемого топлива, в=0,7[8];
к-коэффициент, характеризующий выход окислов азота на одну тонну сожженного условного топлива, кг/т;
D - паропроизводительность котла: D = 320т/ч;
к=12·D/(200+D)=12·320/(200+320)=7,39 кг/т
МNO2=0,034·в·к·В·Qri(1-q4/100)=0,034·0,7·7,39·62754·13,448·(1-0,5/100)/3600=41 г/с
N-число труб, принимаем N=2;
m- безразмерный коэффициент
m=1/(0,67+0,1·f0.5+0.34·f1/3)
f=103·щ02·D0/(h2·?Т)- безразмерный параметр
щ0- скорость в устье дымовой трубы, принимаем щ0=35 м/с [8,с.192];
h- высота дымовой трубы, принимаем h=300м;
D0-диаметр устья дымовой трубы,м
D0=1,13·(V/(N· щ0))0.5=1.13·(15·129/(2·35))0,5=6м;
f=103·щ02·D0/(h2·?Т)= 103·352·6/(3002·113)=0,72;
m=1/(0,67+0,1·f0.5+0.34·f1/3)=1/(0,67+0,1·0,720.5+0.34·0,721/3)=0,944
м
По рассеиванию твердой части
Минимальная высота трубы
,
где ПДКзолы -предельно допустимая концентрация в атмосфере золы, ПДКзолы =0,05;
Сф золы - фоновая концентрация золы, Сф золы = 0.1 ПДКзолы = 0.1 0.05 = 0.005;
Мзолы - выброс в атмосферу золы и недожога из всех труб станции:
Мзолы=10·0,95·62424·(32+0,5·13,448/32,7)·(1-ззол)/3600=5305·(1-ззол)
где ззол- степень улавливания твердых частиц в золоуловителях.
=610·(1-ззол)0,5
66=610·(1-ззол)0,5
(1-ззол)0,5=66/610=0,11
ззол=1-0,112=0,99 или ззол=99%
23. Выбор устройства шлакоудаления
Расчет производительность шнека
Gшн.=47·(D2-d2)·s·n·сшл.·k1·ц,
где Gшн. - производительность шнека, т/ч;
D - диаметр витка шнека, м., D=0,6 м.;
d - диаметр вала шнека, м., d=0,22 м.;
s - шаг между витками, м., s=0,9 м.;
n - число оборотов, об/ч,n=4 об/мин.;
сшл. - плотность шлака, т/м3, сшл.=1,4 т/м3;
k1 - коэффициент для угла подъёма в=200; k1=0,65;
ц - коэффициент заполнения шнека кусками шлака, ц=0,13;
Gшн.=47·(0,62-0,222)·0,9·4·1,4·0,65·0,13=6,237 т/ч.
Расчёт шлакоудаления:
Gшл.=Bр·Ar·aшл.,
где Bр - расход топлива, т/ч; Bр=62,42 т/ч;
aшл. - величина уноса золы топлива удаляемая со шлаком;
aшл.=1-aун=1-0,95=0,05;
Gшл.=62,42·0,32·0,05=1,0 т/ч.
Количество шнеков:
nшн.=Gшл·kзап/Gшн.,
где nшн. - число шнеков;
kзап - коэффициент запаса; kзап=7;
nшн.=1,0·7/6,273=1,12 => nшн.=2 шт.
Расчет расхода воды на шнек
m=(qшл+qизл)/(cв·(tвых-tвх))
где cв-теплоемкость воды, cв=1 ккал/(кг·0С);
tвых- температура воды на выходе, tвых=700С;
tвх- температура воды на входе, tвх=200С;
qшл-теплота шлака,ккал/кг
шл= cшл·(tвып-tохл)+60
tвып- температура выпадающего шлака, tвып=600 0С [2,с.28] ;
tохл- температура охлажденного шлака, tохл=700С;
cшл-теплоемкость шлака, ккал/(кг·0С);
cшл=0,1+1,2·10-4·(Тшл.ср)
Тшл.ср- средняя температура шлака,К;
Тшл.ср=(tвып+70)/2+273
Тшл.ср=(600+70)/2+273=608 К;
cшл=0,1+1,2·10-4·608=0,173 ккал/(кг·0С);
qшл= cшл·(tвып-tохл)+60=0,173·(600-70)+60=151,69 ккал/кг;
qизл-теплота излучения, ккал/кг
qизл= qтизл·Fщели·ашл/Вр
qтизл- теплота излучения топки, ккал/кг;
qтизл=у0·ат·шср·(0,8·Та)4
F-площадь щели для выпадения шлака,м2;
F=1·10,4=10,4 м2(см.рис.2);
ат-степень черноты топки, ат=0,8846(см.тепловой расчет топки);
шср -средний коэффициент тепловой эффективности, шср=0,45 (см.тепловой расчет топки);
Та- теоретическая температура горения, Та=2117 К(см.тепловой расчет топки);
qтизл=у0·ат·шср·(0,8·Та)4=5,67·10-11·0,8846·0,45·(0,8·2117)4=185,69 ккал/кг;
ашл-доля шлакоулавливания в топочной камере, ашл=0,05;
qизл= qтизл·Fщели·ашл/Вр=185,69·10,4·0,05/17,34=5,57 ккал/кг;
m=(qшл+qизл)/(cв·(tвых-tвх))=(151,69+5,57)/(1·(70-20))=3,15 кг воды/кг шлака.
Расчет высоты гидрозатвора
=мм
24. Расчёт электрофильтра
Площадь сечения электрофильтра:
Fэф=V/n?щ,
где Fэф- площадь сечения электрофильтра, м2;
n - число параллельных корпусов; n=2;
Vг - объём газов, м3/с; Vг=129 м3/с;
щ - скорость газов в электрофильтре, м/с; щ=1,2 м/с;
Fэф=129/2?1,2=53 м2.
Электрофильтр выбирается чтобы Fэфреальн.>Fэф.
Выбираем 2 электрофильтра УГ2-4-53-01 с Fэфреальн.=53 м2. Производительность электрофильтра 286 м3/с, что позволяет использовать его на данной котельной установке.
Заключение
В данной курсовой работе был рассчитан паровой котел с естественной циркуляцией, паропроизводительностью 320 т/ч. С параметрами пара
pпп=140 кг/см2; tпп=5200C и параметрами питательной воды pпв=170 кг/см2; tпв=2200C.
Были выбраны:
- способ шлакоудаления - твердое;
- способ сжигания - камерное;
- тип углеразмольных мельниц - молотковые;
- расчетные температуры - tух=1400C; tхв=300C;
- тип воздухоподогревателя - ТВП, одноступенчатый (tгв=3500C);
- предварительная компановка котла - П - образная;
- способ регулирования температуры перегретого пара - впрыскивающий пароохладитель;
- коэффициенты избытка воздуха по ходу газов - б//т=1,2; бВП=1,215; бух=1,23.
- центробежный дымосос: D-24x2;
- центробежный дутьевой вентилятор: Д-20 - 2 шт.
Были рассчитаны:
- параметры пароводяного тракта - D, p, T, I;
- тепловой баланс котла (зк.а.=92,91 %);
- конструктивные характеристики топки котла - aт=10,4 мм.; bт=6,38 мм.;
hт=13,5 мм.;
- конвективный пароперегреватель горячей ступени;
- топливый бункер: Hб =21,32 м.;
- дымовая труба (1 ствол): D=6 м.;
- электрофильтр: Fэф=53 м2;
- шнек: Gшн.=6,237 т/ч.
Были проведены:
- прочностной расчёт:
а) выходная ступень;
б) выходной коллектор;
- аэродинамический расчёт:
а) первичный тракт дутья;
б) вторичый тракт дутья;
- расчёт вредных выбросов:
а) выбросы азота;
б) выбросы серы.
Литература
Промышленные и отопительные котлы: Учебное пособие /Сост. Д.Б. Ахмедов; С.Петербургский государственный технический ун-т: СПб, 2010.
Расчет и конструирование котлов. Часть 1. Компоновка и тепловой баланс котла: Учебное пособие /Сост. Д.Б. Ахмедов, С.Петербургский государ-ственный политехнический ун-т: СПб, 2008.
Паровые котлы. Расчет и конструирование котлов. Часть 2. Расчет топок паровых котлов: Учебное пособие /Сост. Д.Б. Ахмедов, С.Петербургский государственный политехнический ун-т: СПб, 2003.
4. Расчет и конструирование котлов. Часть 4. Поверочный расчет теплообмена конвекцией: Учебное пособие /Сост. Д.Б. Ахмедов, С.Петербургский государственный политехнический ун-т: СПб, 2011.
5. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учебное пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, - М.: Энергоатомиздат, 2008.
6. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов (нормативные материалы). Руководящие указания. Л.:ЦКТИ, 2011.
7. Теплофизические свойства воды и водяного пара/Сост. С.А. Ривкин, А.А. Александров, - М.: Энергия, 2007.
8. Аэродинамический расчет котельных установок (Нормативный метод). Под редакцией С.И. Мочана, Изд. 3-е. Л.: Энергия, 2007.
9. Паровые котлы. Часть 4. Расчёт позонного теплообмена в топочных камерах: Учебное пособие /Сост. С.М. Шестаков, Д.Б. Ахмедов, А.А. Тринченко, С.Петербургский государственный политехнический ун-т: СПб, 2012.
10. Нормы расчёта элементов паровых котлов на прочность. Руководящие указа- ния. Под редакцией Н.Д. Харитонова, - Л.: ЦКТИ, 2006.
11. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод). Под редакцией В.А. Волкова, Л.М. Мальцева, И.К. Соколова, - М.: Энергия, 2007.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение необходимой тепловой мощности парового котла путем его производительности при обеспечении установленных температуры и давления перегретого пара. Выбор способа шлакоудаления, расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и неувязки котлоагрегата.
курсовая работа [464,7 K], добавлен 12.01.2011Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.
курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011Принципиальное устройство парового котла ДЕ-6,5-14ГМ, предназначенного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Расчет теплового баланса котельного агрегата. Расчет топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера.
курсовая работа [192,0 K], добавлен 12.05.2010Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011Выбор способа шлакоудаления. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки. Объем и энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Расчет топлива, теплообмена, конвективного пароперегревателя, водяного экономайзера. Аэродинамический расчет котельного агрегата.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 27.07.2013Характеристика и виды паровых котлов. Тепловая схема установки. Принципы определения конструктивных размеров топки. Составление предварительного теплового баланса и определение расхода топлива. Экономические показатели котла. Сущность работы экономайзера.
курсовая работа [611,4 K], добавлен 29.03.2015Выбор основных характеристик топлива, способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц, расчетных температур по дымовым газам и воздуху. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, энтальпии. Тепловой расчет топочной камеры и размещения горелок.
курсовая работа [146,7 K], добавлен 29.05.2014Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Топливо и продукты горения. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Выбор схемы топливосжигания. Проверочно-конструкторский расчет.
курсовая работа [436,4 K], добавлен 23.05.2013Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011Паропроизводительность котла барабанного типа с естественной циркуляцией. Температура и давление перегретого пара. Башенная и полубашенная компоновки котла. Сжигание топлива во взвешенном состоянии. Выбор температуры воздуха и тепловой схемы котла.
курсовая работа [812,2 K], добавлен 16.04.2012Изучение теоретической базы составления материального и теплового баланса парового котла теплоэлектростанции. Определение рабочей массы и теплоты сгорания топлива. Расчет количества воздуха, необходимого для полного горения. Выбор общей схемы котла.
курсовая работа [157,8 K], добавлен 07.03.2014Характеристики судовых паровых котлов. Определение объема и энтальпия дымовых газов. Расчет топки котла, теплового баланса, конвективной поверхности нагрева и теплообмена в экономайзере. Эксплуатация судового вспомогательного парового котла КВВА 6.5/7.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.03.2012Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.
курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014Способы и схемы автоматического регулирования тепловой нагрузки и давления пара в котле. Выбор вида сжигаемого топлива; определение режима работы котла. Разработка функциональной схемы подсоединения паропровода перегретого пара к потребителю (турбине).
практическая работа [416,1 K], добавлен 07.02.2014Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.
курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019Назначение, конструкция и рабочий процесс котла парового типа КЕ 4. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и расход топлива. Тепловой расчет топочной камеры, конвективного пучка, теплогенератора, экономайзера.
курсовая работа [182,6 K], добавлен 28.08.2014Особенности определения размеров радиационных и конвективных поверхностей нагрева, которые обеспечивают номинальную производительность котла при заданных параметрах пара. Расчётные характеристики топлива. Объёмы продуктов сгорания в поверхностях нагрева.
курсовая работа [338,5 K], добавлен 25.04.2012
