Проверочный расчет котла Е-500 на сжигании твердого топлива

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Краткое описание котельного агрегата Е - 500

2. Расчет объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

2.1 Расчетные теплотехнические характеристики топлива

2.2 Объем воздуха и продуктов сгорания

2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

3. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива

4. Расходы воздуха и газов

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Развитие котлостроения для котельных осуществляется в направлении создания паровых котлоагрегатов низкого давления производительностью до 100 т/ч и среднего давления - до 150 т/ч, а так же водогрейных котлоагрегатов теплопроизводительностью ДО 180 Гкал / ч, газомазутных и угольных.

В развитии котлостроения выдающееся место занимают советские теплотехники.

Высокие темпы развития котлостроения вызывают необходимость повышения производительности вальцевания и надежности вальцовочных соединений. Для выполнения этих требований необходимо 1) механизировать процесс вальцевания труб в котлах и 2) создать надежные технологические условия получения качественного вальцевания, независимо от квалификации вальцовщика. В начале развития отечественного прямоточного котлостроения было установлено, что ступенчатые змеевики, у которых змеевики меньшего диаметра переходит в трубу большего, имеют большую устойчивость.

Одной из тенденций развития котлостроения является переход к котлам, работающим под наддувом путем создания герметичных экранных поверхностей, состоящих из труб, сваренных одна с другой непрерывными швами через проставки. Изготовление таких газоплотных (мембранных) панелей возможно лишь с широким применением сварки; протяженность продольных сварных швов таких панелей для мощных котлов составляет десятки километров. Каждый из вариантов имеет свои области применения.

Большую роль в развитии котлостроения имели создание и укрепление конструкторских бюро на котлостроительных заводах, которые с момента расформирования ЦККБ (1935г.) стали самостоятельно разрабатывать новые конструкции котельного и топочного оборудования.

Дальнейший рост параметров пара, появление барабанных котлов высокого и сверхвысокого давления, а так же развитие прямоточного котлостроения привели к еще большему ужесточению норм качества подпиточной воды. Солесодержание подпиточной воды для прямоточных котлов по современным нормам не должно превышать 0.03мг/кг. Подпиточная вода такого качества может быть получена с помощью глубокого химического обессоливания. Эффект разупрочнения сварных соединений хромомолибденовых сталей имеет большое значения для работы сварных газоплотных панелей котлов, внедрение которых позволяет заметно повысить экономичность этих агрегатов и является одной из основных тенденций развития котлостроения. При изготовлении панелей из гладких труб с вваренными проставками или заплавленными перемычками мягкая прослойка находится в сечении трубы, подверженном внутреннему давлению, и расположена перпендикулярно действию напряжений.

Процессы, протекающие в котле и его вспомогательном оборудовании, отличаются разнообразием и сложностью тенденция развития котлостроения связана с увеличением единичной мощности, совершенствованием котла и вспомогательного оборудования, усложнением тепловой схемы котла, появлением новых конструктивных решений по тем или иным элементам оборудования. Очевидно, что успешное освоение новых образцов и элементов оборудования, анализ аварийных повреждений, оценка эффективности работающего котла, разработка мероприятий по модернизации оборудования, совершенствование методик расчета, рекомендаций по созданию новых образцов невозможны без проведения испытаний и наладки парового котла.

В развитии котлостроения явно обнаружилась тенденция к повышению давления пара и росту производительности.

Ранее обмуровка котлов выполнялась только из красного и огнеупорного кирпича, из которого выкладывались ее стены и своды, скрепляемые стальными балками и стяжными болтами. Обмуровка современных котлов представляет собой комбинированную систему, выполненную из кирпича, огнеупорных плит, изоляционных материалов, металлических скрепляющих частей, уплотняющих обмазок, металлической обшивки и других элементов. Конструкция обмуровки изменяется и совершенствуется по мере развития котлостроения и производства огнеупорных изделий и изоляционных материалов.

Котлы Грабе выполнялись двух- и четырех барабанными. Последние как бы представляли собой комбинацию двух однопучковых котлов с расположенным между ними пароперегревателем. Благодаря крутонаклонному расположению кипятильных труб первого пучка в котлах этого типа весьма удачно располагалась топочная камера. Котлы Гарбе в свое время сыграли большую роль в развитии котлостроения.

Цель работы: провести проверочный расчет котла Е-500 на сжигании твердого топлива Экибастузского месторождения марки (сс). Выполнить расчеты элементов парового котла. Самостоятельно пользоваться технической литературой. Углубление знаний, приобретения навыков и умение читать и выполнять чертежи по котлу и котельному оборудованию, составлять схемы и эскизы.

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА Е - 500

Котел Е-500-13,8-56

Котел Е-500-13,8-560 предназначен для работы на кузнецком, донецком, экибастузском каменных углях и карагандинском промпродукте (резервное топливо-газ) в блоке с теплофикационной турбиной ПТ-80/100-130 или Т-100/100-130и др.

Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, однокорпусный, закрытой П-образной компоновки, с уравновешенной тягой, рассчитан на высокие параметры пара. Котел может работать с температурой питательной воды 160 при сохранении номинальной паропроизводительность (при отключенных ПВД). Топочная камера открытого типа, призматическая, прямоугольного сечения с размерами топки по осям труб 16,08х8,64 м.

Стены топочной камеры экранированы цельносварными мембранными панелями из гладких труб Д 60х6 мм и вваренной полосы размером 6х21,5мм. Материал труб и полосы - сталь 20. В верхней части топочной камеры трубы радиационного пароперегревателя образуют аэродинамический выступ сторону топки. Топка оборудована восемью плоскофакельными пылегазовыми горелками, расположенными на фронтовой и задней ее стенках в один ярус.

Барабан котла имеет внутренний диаметр 1600 мм с толщиной стенки 112 мм (сталь 16 НГМА). Схема испарения пара двухступенчатая, с промывкой пара. Первая ступень представляет собой барабан с внутрибарабанными циклонами и промывочными устройствами. Второй ступенью служат выносные сепарационные циклоны. Вода из барабана к испарительным экранам подводится по трубам Д 133х13 мм (сталь 20) к стоякам Д 426х36мм, из которых подается в нижние камеры экранов по трубам Д 159х15 мм (сталь 20). Паровая смесь отводится от экранов по трубам Д 133х13 мм и 159х15 мм (сталь 20) Стены и под переходного газохода, потолок топочной камеры, конвективной шахты и опускного газохода экранированы цельносварными мембранными панелями из гладких труб Д 32х5 мм с вваренной полосой размерами 6х21,5 мм (сталь 20 ). В верхней части топочной камеры ( с фронта и по одной панели бокового экрана ) расположен радиационный пароперегреватель, выполненный из труб Д 32х6 мм (сталь 12Х1МФ). В переходном газоходе размещены ширмовый и конвективный пароперегреватели, выполненные из труб Д 32х5 мм и Д36х6 мм (сталь 12Х1МФ). Выходная часть конвективного пароперегревателя выполнена из труб Д 32х4 мм (сталь 12Х118Н12Т). В конвективной шахте по ходу газов установлены две секции водяного экономайзера. Змеевики экономайзера расположены параллельно фронту котла и выполнены из труб Д 28х4 мм (сталь 20). Для подогрева воздуха используется комбинированный воздухоподогреватель, состоящий из трубчатого воздухоподогревателя для подогрева первичного воздуха и двух регенеративных воздухоподогревателей для подогрева вторичного воздуха. Трубчатый воздухоподогреватель выполнен из труб Д 40х2 мм (сталь Вст. 2сп ), регенеративные воздухоподогреватели имеют диаметр 6,8 м и вынесены за пределы котла.

Тракт пароперегревателя состоит из двух независимых потоков. Температура перегрева пара регулируется впрыском собственного конденсата. В режимах работы котла с температурой воды 160 регулирование температуры перегрева пара осуществляется впрыском питательной воды (первый впрыск) и собственного конденсата.

Обмуровка котла натрубная, с облегченной изоляцией, крепится на цельносварных панелях, ограждающих топочную камеру, переходный газоход и конвективную шахту. Для очистки поверхностей нагрева экранов топки, конвективных поверхностей нагрева, расположенных в горизонтальном газоходе, применены обдувочные аппараты. Для очистки поверхностей нагрева экономайзера предусмотрена дробеочистка, а регенеративного вращающегося воздухоподогревателя - водяная обдувка.

Котел спроектирован с учетом ремонта всех поверхностей нагрева внутри газохода. Котел снабжен необходимой арматурой, устройствами для отбора проб пара и воды, а так же контрольно-измерительными приборами. Процессы питания котла, регулирование температуры перегрева пара и горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты технологических процессов.

Технические характеристики

Номинальная паропроизводительность, 500 т/ч

Давление пара на выходе из котла, 13,8 (140) МПа (кгс/)

Температура:

перегретого пара 560

питательной воды 230/160

уходящих газов 147

КПД (брутто ) при номинальной нагрузке, :

расчетный 91,6%

гарантийный 90,6%

Расход топлива:

натурального 59,6 т/ч

условного 46,4 т/ч

Температура воздуха до калориферов, 30

Аэродинамическое сопротивление тракта по сторонам,.:

газовой 394 мм вод. ст

воздушной 376,7 мм вод. ст

Теплопроизводительность, 300 Гкал/ч

Тепловое напряжение поперечного сечения топки, 2,40Ч106 ккал/(м2Чч)

Тепловое напряжение объема топки, 98,8Ч103 ккал/(м3Чч)

Объем топочной камеры, 3300 м3

Габаритные размеры ячейки по осям,:

ширина 36 м

глубина 39 м

Высота до верха хребтовой балки, 43 м

Полный назначенный ресурс элементов котла, работающих под давлением с расчетной температурой 450 и более, тыс.ч 100. Средний срок службы между капитальными ремонтами, 5лет. Эквивалентный уровень звука в зоне обслуживания, дБ85 Удельный выброс окислов азота при сжигании расчетного топлива, г/м3 0,75

*В числителе приведена температура питательной воды при нормальном режиме, в знаменателе- при отключенном ПВ

котельный агрегат топливо сгорание

Таблица № 1. Номинальные характеристики котла

№	Характеристики	Обозначение	Значение
1.	Тип котла	Е-500
2.	Производители	Д.т/ч	500 т/ч
3.	Давление перегретого пара	, кгс/	140 кгс/
4.	Температура перегретого пара		560
5.	Давление питательной воды		165кгс/
6.	Температура питательной воды	,	230
7.	Продувка	,%	2,0%
8.	Давление в барабане	, кгс/	160 кгс/
9.	Избыток воздуха в верху топки		1,2
10.	Температура газов на выходе из топки	,	1020
11.	Температура газов за пароперегревателем	,	560
12.	Температура газов за экономайзером	,	260
13.	Температура уходящих газов	,	142
14.	Количество ступеней экономайзера	--------	2
15.	Количество ступеней воздухоподогревателей	--------	2
16.	Вид топлива	--------	Уголь

2. РАСЧЕТ ОБЪЁМОВ И ЭНТАЛЬПИЙ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

2.1 Расчетные теплотехнические характеристики топлива

Расчетными теплотехническими характеристиками топлива являются: элементарный состав рабочей массы (, ,, ,, зольность и влажность рабочего топлива, низшая теплота сгорания, выход летучих на горючую массу

Таблица № 2. Расчетные характеристики топлива

Норма по НТРК	Наименование бассейна, месторождения	Марка топлива	Рабочая масса топлива, %		, %	,
24	Экибастузский	СС	7,0	38,1	0,4	0,4	43,4	2,9	0,8	7,0	4000	30	1300

2.2 Объем воздуха и продуктов сгорания

Объем воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания твердого и жидкого топлива:

=0,0889 ( + 0,375 ) + 0,265 - 0,0333 /кг, (2.1)

где , , - содержание углерода, серы, водорода, кислорода на рабочую массу топлива, %.

=0,0889 (43,4+ 0,375 0,4+ 0,4) + 0,26552,9-0,0333 7,0=7,44

Теоретический объем азота:

=0,79 +0,8, (2.2)

=0,797,44 +0,8 = 5,8

Теоретический объем водяных паров :

=0,111 +0,0124 +0,0161, (2.3)

=0,111 2,9+0,01247+0,01617,44=0,52

Объем трехатомных газов :

= 1.866 , (2.4)

= 1.866 = 0,81

Действительный объем водяных паров:

=+0,0161 ( - 1) , (2,6)

= 0,52+0,0161 (4,2 - 1)7,44 =0,90,

Эти объемы подсчитаны раздельно для топки и следующих за ней поверхностей нагрева по средним значениям коэффициентов избытка воздуха. Результаты этих расчетов представляются в виде таблицы 3, в таблицу заносятся объемные доли трехатомных газов и водяных паров , суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

=+,

а так же масса дымовых газов и концентрация золы в дымовых газах .

Таблица № 3. Средние объемные характеристики продуктов сгораний

Расчетные формулы	Размерность	=7,44, =5,8;=0,95; =0,81 =0,52; =38,1%; = 41,4; =0,008
		газоходы котла
		топка, ширмы фестон	конвективный перегреватель	водяной экономайзер I ступени	воздухо подогреватель I ступени	водяной экономайзер II ступени	воздухо подогреватель II ступени
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева б";	-	1,2
Коэффициент избытка воздуха, средний по газоходу бср	-	4,2
Объем водяных паров VH2O= VoH2O +0,0161(бср-1) Vo	-	0,90
Объем дымовых газов Vг + VN2+VH2O+(бср-1) Vo	-	30,93
Объемная доля трехатомных газов rRO2=VRO2/Vг	-	0,027 0,017
Объемная доля водяных паров rH2O=VH2O/Vг	-	1,33
Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров rn= rRO2+ rH2O	-	41,4
Масса дымовых газов Gr=1- Ap/100+1,30бср
Концентрация золы в дымовых газах мзл= Ар*бун/ 100* Gг		0,008
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева б";	-
Коэффициент избытка воздуха, средний по газоходу бср	-

При сжигании твердых топлив в топках с твердым шлакоудалением =0,95

Число колонок таблицы объемов воздуха и продуктов сгорания определяется количеством поверхностей нагрева заданного котла и их компоновкой. Поэтому, прежде чем приступить к составлению таблицы 1. необходимо уточнить в соответствии с заданием число поверхностей нагрева для традиционных компоновок поверхностей нагрева котлов средней и большой производительностей за топкой расположены следующие поверхности нагрева: фестон или ширмы, пароперегреватель водяной экономайзер ЙЙ ступени, воздухоподогреватель ЙЙ ступени, водяной экономайзер Й ступени и воздухоподогреватель Й ступени. Возможна и одноступенчатая компоновка водяного экономайзера с воздухоподогревателем.

Разобравшись с количеством поверхностей нагрева и их компоновкой в газоходе котла, необходимо принять величину избытка воздуха на выходе из топки "_т и присосы воздуха в газоходах ?б, где располагаются поверхности нагрева котла. Эти величины определяются по рекомендациям Норм [3,табл.XVI и XVII]. Часть этих величин приведена в таблице 4

Таблица 4. Рекомендации по выбору коэффициента избытка воздуха на выходе из топок с твердым шлакоудалением для котлов производительностью 35 т/ч и выше

Топливо	Антрациты и полуантрациты	Тощие угли	Каменные и бурые угли	Мазут
Значение	1,20...1,25	1,2...1,25	1,2	1,1

Так как рассчитанный уголь Экибастузского месторождения (Каменный уголь) значения _т определяется по таблице 2 и приравняется_т =1,2.

Коэффициенты избытка воздуха в газоходах за поверхностями нагрева определяются путем прибавления к "_т суммы присосов воздуха У?б от топки до данной поверхности включительно. Последние берутся по рекомендациям Норм [3табл. XVI-A], некоторые из них приведены в таблице 5.

Таблица 5 Присосы воздуха по элементам газового тракта котла

Элементы газового тракта	Величина присосов воздуха
Топки паровых котлов для твердого топлива	0,1
Топки паровых котлов для жидкого и газообразного топлива	0,05
Топки газоплотных котлов (мембранные экраны)	0,00
Фестон, ширмовый пароперегреватель на выходе из топки	0,00
Конвективный пароперегреватель в горизонтальном газоходе или в верхней части опускной шахты (на весь пароперегреватель)	0,03
Водяной экономайзер из стальных труб (на каждую ступень )	0,02
Воздухоподогреватель трубчатый (на каждую ступень )	0,03

Так коэффициент избытка воздуха за ширмовым пароперегревателем (фестоном) определяется как

б"_ШПП =б"_т +?б_ШПП (2.7)

б"_ШПП=1,2+0,0=1,2

+ (2.8)

=4,2+=4,8

За конвективным пароперегревателем

б"_КПП =б"_Т+?б_ШПП+?б_КПП (2.9)

б"_КПП =1,2+0,0+0,03=1,23

= (2.10)

==1,21

За второй ступенью водяного экономайзера

= б"_Т+?б_ШПП+?б_КПП+?б _ВЭЙЙ (2.11)

=1,2+0,0+0,3+0,02+0,02=1,54

б^СР_ВЭЙЙ= (2.12)

б^СР_ВЭЙЙ ==1,38

За второй ступенью воздухоподогревателя

б"_ВПЙЙ= б"_Т+?б_ШПП+?б_КПП+?б _ВЭЙЙ +?б_ВПЙЙ (2.13)

б"_ВПЙЙ= 1,2+0,0+0,3+0,02+0,02+0,03+0,03=1,58

б^СР_ВПЙЙ = (2.14)

б^СР_ВПЙЙ ==1,56

За первой ступенью водяного экономайзера

б"_ВЭЙ= б"_Т+?б_ШПП+?б_КПП+?б _ВЭЙЙ +?б_ВПЙЙ+?б_ВЭЙ (2.15)

б"_ВЭЙ= 1,2+0,0+0,3+0,02+0,02+0,03+0,03+0,02=1,62

б^СР_ВЭЙ = (2.16)

б^СР_ВЭЙ= =1,6

За первой ступенью воздухоподогревателя (в уходящих газах)

б_ВПЙ = б"_Т+?б_ШПП+?б_КПП+?б _ВЭЙЙ +?б_ВПЙЙ+?б_ВЭЙ+?б_ВПЙ (2.17)

б_ВПЙ=1,2+0,0+0,3+0,02+0,02+0,03+0,03+0,02+0,03=1,65

б^СР_ВПЙ= (2.18)

б^СР_ВПЙ==1,63

Таблица 6. Коэффициенты избытка воздуха

Присосы воздуха:
- в топку	?б"Т=1,2
- в фестон	?б"Ф=4,8
- в пароперегреватель 2 ст.	?б"ППЙЙ=1,21
- в пароперегреватель 1 ст.	?б"ППЙ=1,23
- в экономайзер 2 ст.	?б"ВЭЙЙ=1,54
- в экономайзер 1 ст.	?б"ВЭЙ=1,62
- в воздухоподогреватель 2 ст.	?б"ВПЙЙ=1,58
- в воздухоподогреватель 1 ст.	?б"ВПЙ=1,65

2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

Энтальпия теоретически необходимого воздуха определяется по формуле:

= (ct)_В, ккал/кг (2.19)

=7,44?457=3400 ккал/кг

Энтальпия теоретического объема дымовых газов:

=(cv)_CO2+(cv)_N2+(cv)_H2O, ккал/кг (2.20)

=0,81?711+5,8?422+0,52?560=3429 ккал/кг

Энтальпия действительного объема продуктов сгорания:

= +(б-1)+Й_ЗЛ, ккал/кг (2.21)

= 3429+0,2?3400+117,6=4226,6 ккал/кг

Энтальпия золы в дымовых газах:

Й_ЗЛ=(cv)_ЗЛ б_УН, ккал/кг (2.22)

Й_ЗЛ=325??0,95=117,6 ккал/кг

Если приведенная величина уноса золы ?6, (2.23)

=0,09?6

то энтальпией золы при определении действительного объема продуктов сгорания можно пренебречь. При этом делается соответствующая запись в расчетно-пояснительной записке.

Значения энтальпии воздуха (ct)_В, углекислого газа (cv)_CO2, азота (cv)_N2, водяных паров (cv)_H2O и золы (cv)_ЗЛ, необходимые для расчета ,, Й_ЗЛ, берутся по Нормам 3, табл.XIII или по таблице 7.

Таблица 7. Удельные энтальпии воздуха и газов (ккал/кг) и уноса золы (ккал/кг) при различных температурах [3]

Расчетная температура, ?	Удельные энтальпии
	воздух: (ct)В	углекислый газ:(cv)CO2	азот: (cv)N2	водяные пары:(cv)H2O	зола: (cv)ЗЛ
30 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200	9,2 31,6 63,6 96,2 129,4 163,4 198,2 234 270 306 343 381 419 457 496 535 574 613 652 692 732 772 812	_ 40,6 85,4 133,5 184,4 238 292 349 407 466 526 587 649 711 774 837 900 964 1028 1092 1157 1222 1287	_ 31 62,1 93,6 125,8 158,6 192 226 261 297 333 369 405 442 480 517 555 593 631 670 708 747 786	_ 36 72,1 110,5 149,6 189,8 231 274 319 364 412 460 509 560 611 664 717 771 826 881 938 994 1051	_ 19,3 40,4 63 86 109,5 133,6 158,2 183,2 209 235 262 288 325 378 420 448 493 552 570 600 _ _

С использованием формулы (1.21) необходимо определить энтальпии газов на выходе из топки, за пароперегревателем, за экономайзером, уходящих газов. При этом избыток воздуха принимается по первой строчке Таблицы

3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА

Цель составления теплового баланса котла - определение коэффициента его полезного действия и расхода топлива,

При расчете котла коэффициент полезного действия брутто определяется из обратного баланса по выражению:

= 100- (q₂+q₃+q₄+q₅+q₆), (3.1)

где q₂,..., q₆ - потери тепла в котлоагрегате, %

= 100- (82,94+0+1,5+0,35+0,15) = 15,06%

- потеря тепла

=1? ,

=1?? 84,94%

полезная доля тепла

Согласно расчетам потеря тепла составляет 15,06% а полезно использованное тепло -84,94%

Потери тепла от химической q₃ и механической q₄ неполноты сгорания топлива принимаются по Нормам [3], табл.XVII-XXI в зависимости от сжигаемого топлива, типа топочного устройства и способа шлакоудаления. При сжигании твердых топлив в топках с твердым шлакоудалением величину q₃ рекомендуется принимать равной нулю. Величину q₄ можно принять по таблице 8.

Таблица 8. Значения величины q₄

Топливо	Потери тепла q4, %
	при АЙЙ<6	АЙЙ>6
Антрациты и полуантрациты Тощие угли Каменные угли Отходы обогащения Бурые угли Фрезерный торф Горючие сланцы	4,0 2,0 1,0 2,0 0,5 0,5 0,5	6,0 2,0 1,5 3,0 1,0 1,0 1,0

А^ЙЙ = 1000 А^Р/Q^Р _Н, %/ккал/кг

- приведенная зольность топлива

А^ЙЙ = 1000?38,1/4000 = 9,5%/ккал/кг

приводимая зольность по расчетам составляет А^ЙЙ =9,5 т.е. А^ЙЙ >6 в связи с этим значения q₄ выбираются по таблице 1.6 равняется 1,5

Потери тепла от наружного охлаждения котла q₅ принимается по таблице 9 в зависимости от паропроизводительности котла.

Таблица 9. Потери тепла от наружного охлаждения для котлов производительностью от 75 до 500 т/ч и выше

Паропроизводительность, т/ч	75	100	200	300	400	500
Потери тепла, %	0,78	0,70	0,60	0,50	0,40	0,35

По данному проекту рассматривается котельный агрегат Е-500 с производительностью D = 500, согласно этому по таблице 1.7 выбирается значение q₅ которое равно 0,35.

Потери с физическим теплом шлаков q₆ подсчитываются по формуле :

q₆=, (3,2)

q₆== 0,15

где

б_шл = 1- б_ун

- доля золы топлива в шлаке; (cv)_ЗЛ - энтальпия золы, ккал/кг (приведена в таблице 1 в зависимости от температуры удаляемого шлака, которая может быть принята 800?).

При сжигании твердых топлив в топках с твердым шлакоудалением потеря q₆ учитывается лишь при

А^р>Q^р_н /100

При

А^р? Q^р_н /100

величина потери q₆ мала и ею можно пренебречь.

Потеря тепла с уходящими газами применительно к сжиганию твердых топлив в топках с твердым шлакоудалением и мазута определяется по выражению:

q₂ =,% (3.3)

q₂ = = 82,94%

где I_yx- энтальпия уходящих газов, определенная ранее, ккал/кг; I^o_хв- энтальпия холодного воздуха при 30?. После определения коэффициента полезного действия котлоагрегата следует найти коэффициент сохранения тепла:

ж=1- , (3.4)

ж=1- = 0,97

который используется при тепловых расчетах топки и конвективных поверхностей нагрева. Полный расход топлива, подаваемого в топку котла, вычисляется из прямого баланса тепла:

B= 100,кг/ч (3.5)

B= =23,06кг/ч

Здесь

Q₁=Q_ка

- тепло полезно используемое в котлоагрегате. Оно определяется по заданной паропроизводительности котла D, энтальпии перегретого пара i_пп и питательной воды i_пв с учетом непрерывной продувки D_пр:

Q₁=Q_ка=D(i_пп - i_пв)+ D_пр (i_кип- i_пв), ккал/кг (3.6)

Q₁=Q_ка=500(3485,8-993,4)+2,0(3485,8-993,4)=1251184,8 ккал/кг

[i_кип, i_пв, i_пп ] - определяется по таблице 8; 9; 10.

Значение [i_кип, i_пв, i_пп ] определяется по таблице, согласно по температуре номинальных характеристик котла.

Расчетный расход топлива :

В_Р= В(1- ), кг/ч (3.7)

В_Р= 23,06(1-) = 22,71кг/ч

4. РАСХОДЫ ВОЗДУХА И ГАЗОВ

Количество холодного воздуха (м³/ч), засасываемого дутьевыми вентиляторами, рассчитывается по формуле

V_B=B_PЧV^o(б_т-?б_т-?б_пл+?б_вп), (4.1)

V_B= 22,36•7,44(1,2-1,1-0,04+0,03)• = 188,48

где ?б_пл - присосы воздуха в системе пылеприготовления, принимаются 0,04; ?б_вп - относительная утечка воздуха в воздухоподогревателе принимается равной присосу в нём по газовой стороне, т.е. 0,03 t_хв- температура холодного воздуха принимается 30?.

Расход газов у дымососов (м³/ч) рассчитывается по формуле :

V_Д = В_Р (V_yx+?б_зуV^o) , (4.2)

V_Д = 22,36(0,3+0,12•7,44)•= 40,44

где ?б_зу - присосы в золоуловителях и газоходах после воздухоподогревателя принимаются 0,12.

Таблица 10. Удельные объемы и энтальпии насыщенного пара и воды на кривой насыщения

P	t	V'	V''	i'	i''	r
43,0 44,0 45,0 114,0 116,0 158,0 160,0 162,0	253,48 254,87 256,23 319,26 320,57 344,72 345,74 346,74	0,001259 0,001263 0,001266 0,001495 0,001503 0,001683 0,001704	0,04710 0,04599 0,04492 0,01564 0,01529 0,009833 0,009635 0,009440	263,4 265,0 266,6 348,4 350,4 389,7 391,6 393,4	668,4 668,2 660,1 645,3 644,4 620,4 619,1 617,7	405,0 403,2 401,5 296,9 294,0 230,7 227,6 224,3
кгс/см2	?	м3/кг	м3/кг	ккал/кг	ккал/кг	ккал/кг

Таблица 11. Удельные объемы и энтальпии воды

t	P=46	P=47	P=48
	v	i	v	i	v	i
?	м3/кг	ккал/кг	м3/кг	ккал/кг	м3/кг	ккал/кг
140 150	0,001077 0,001088	141,3 151,5	0,001077 0,001088	141,3 151,5	0,001077 0,001088	141,3 151,6
	P=110	P=120	P=130
200 210 220	0,001147 0,001163 0,001180	204,5 215,2 226,0	0,001146 0,001162 0,001178	204,6 215,3 226,1	0,001145 0,001161 0,001177	204,7 215,4 226,1
	P=150	P=160	P=170
230 240 250	0,001193 0,001212 0,001233	237,2 248,2 259,4	0,001192 0,001211 0,001231	237,2 248,3 259,4	0,001190 0,001210 0,001230	237,3 248,3 259,5

Таблица 12. Удельные объемы и энтальпии перегретого пара

t	P=39	P=40	P=41
	v	i	v	i	v	i
?	м3/кг	ккал/кг	м3/кг	ккал/кг	м3/кг	ккал/кг
430 440	0,08111 0,08247	785,1 790,6	0,07898 0,08031	784,3 790,3	0,07696 0,07826	784,4 790,0
	P=98	P=100	P=105
500 510 520	0,03422 0,03482 0,03541	807,0 813,1 819,1	0,03347 0,03406 0,03464	806,5 812,5 815,6	0,03173 0,03230 0,03286	805,0 811,2 817,3
	P=135	P=140	P=145
540 550 560 570	0,02584 0,02629 0,02674 0,02718	821,8 828,2 834,4 840,6	0,02483 0,02527 0,02570 0,02612	820,6 826,9 833,2 839,5	0,02388 0,02431 0,02473 0,02515	819,3 825,7 832,0 838,3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения проекта был произведен расчет котельного агрегата Е-500. В процессе проекта были рассмотрены конструктивные особенности и технические характеристики котельного агрегата Е-500. При увеличении зольности и влажности топлива возрастают потери теплоты, расход топлива. Снижается удельный расход энергии на размол топлива. Так же был составлен тепловой баланс котельного агрегата Е-500. Согласно расчетам потеря тепла составляет 15,06%, а полезно использованное тепло - 84,94%. После вычисления КПД котельного агрегата составляет 84,94%, согласно этому данный уголь можно сжигать в данном котле (Е-500)

Размещено на Allbest.ru

...