Тепловой расчёт парового котельного агрегата ДКВР-20-13
Характеристики котла типа ДКВР. Определение состава и теплоты сгорания топлива. Расчёт объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса и расхода топлива. Расчёт топочной камеры и конвективных поверхностей нагрева котла.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.10.2015 |
| Размер файла | 1,1 M |
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.
.
11. Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрев (6.13)
,
для температуры 200?С после конвективной поверхности нагрева:
,
для температуры 400?С после конвективной поверхности нагрева:
.
12. Определяем коэффициент теплопередачи (6.14)
,
где - коэффициент тепловой эффективности для конвективных поверхностей нагрева при природного газа[2].
для температуры 200?С после конвективной поверхности нагрева:
,
для температуры 400?С после конвективной поверхности нагрева:
.
13. Определяем количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг топлива (6.15), (6.16)
,
для температуры 200?С после конвективной поверхности нагрева:
,
,
для температуры 400?С после конвективной поверхности нагрева:
,
.
15. По принятым двум значениям температуры и полученным двум значениям Qб и QТ производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева.
Рисунок 6. Графическое определение расчётной температуры
Так как (отличается от менее чем на 50?С), то определяем QT, сохранив прежним коэффициент теплопередачи (6.15), (6.16).
.
Составляем сводную таблицу.
Таблица 8. Теплотехнические характеристики второго газохода
|
Наименование величины |
Условное обозначение |
Расчётная формула |
Результаты при |
||
|
200?С |
400?С |
||||
|
Температура дымовых газов перед 2-м газоходом, ?С |
(5.23) |
310 |
310 |
||
|
Теплосодержание дымовых газов перед 2-м газоходом, |
(5.7) |
1333,233 |
1333,233 |
||
|
Температура дымовых газов за первым газоходом, ?С |
200 |
400 |
|||
|
Теплосодержание дымовых газов за 2-м газоходом, |
Таб. 3 |
848,95 |
1736,81 |
||
|
Теплота, отданная продуктам сгорания, |
Qб |
(6.2) |
485,33 |
383,68 |
|
|
Расчётная температура потока продуктов сгорания в конвективном газоходе, ?С |
(6.5) |
255 |
355 |
||
|
Температурный напор, ?С |
Дt |
(6.6) |
61 |
80,5 |
|
|
Средняя скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева, м/с |
(6.7) |
2,78 |
3,3 |
||
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева, |
(6.8) |
30,13 |
31,8 |
||
|
Толщина излучающего слоя, м |
s |
(6.10) |
0,201 |
0,201 |
|
|
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, |
кГ |
(5.14) |
4,168 |
3,99 |
|
|
Суммарная сила поглощения газовым потоком, |
крs |
(6.9) |
0,207 |
0,198 |
|
|
Степень черноты газового потока |
Прил.1 |
0,178 |
0,172 |
||
|
Коэффициент теплоотдачи излучением не запыленного потока, |
(6.11) |
3,74 |
6,12 |
||
|
Температура загрязненной стенки, ?С |
tз |
(6.12) |
219 |
219 |
|
|
Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева, |
(6.13) |
33,87 |
37,92 |
||
|
Коэффициент теплопередачи, |
К |
(6.14) |
30,48 |
34,128 |
|
|
Температурный напор, ?С |
Дt |
(6.16) |
37,2 |
156,9 |
|
|
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, |
QТ |
(6.15) |
180,2 |
873,13 |
6.3 Тепловой расчёт водяного экономайзера
В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры, а при большем давлении -- стальные. При этом в котельных агрегатах горизонтальной ориентации производительностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются установкой только водяного экономайзера. В котельных агрегатах паропроизводительностью более 25 т/ч вертикальной ориентации с пылеугольными топками после водяного экономайзера всегда устанавливается воздухоподогреватель. При сжигании высоковлажных топлив в пылеугольных топках применяется двухступенчатая установка водяного экономайзера и воздухоподогревателя.
1. По уравнению теплового баланса определить количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов (6.2)
,
где - коэффициент сохранения теплоты (4.12);
- энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется по таблице 3 при температуре и коэффициенте избытка воздуха после поверхности нагрева, предшествующей рассчитываемой поверхности (5.7);
- энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, определяется по таблице 3 при принятой в начале расчёта температуре уходящих газов равной 150[эстеркин] (5.7);
- присос воздуха в экономайзер, принимается по таблице 1;
- энтальпия присосанного в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 25?С (4.3).
,
,
.
2. Определяем энтальпию воды после водяного экономайзера
,
где - энтальпия воды на входе в экономайзер [3], ;
D - паропроизводительность котла, кг/ч;
Dпр - расход продувочной воды, кг/с.
,
.
Температура воды после экономайзера [3].
3. Определяем температурный напор
,
где и - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.
,
,
.
4. Выбираем конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера (таблица 10)
Таблица 9. Конструктивные характеристики труб чугунных экономайзеров [3]
|
Характеристика одной трубы |
Экономайзер ВТИ |
|
|
Длина, мм |
2000 |
|
|
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м2 |
2,95 |
|
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2 |
0,12 |
Число параллельно включенных змеевиков в пакете
,
где D - расход воды через экономайзер, кг/с;
- массовая скорость воды на входе в экономайзер (принимается равной 600кг/(м2·с));[3]
dвн - внутренний диаметр трубы (рисунок 12), мм.
5. Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере
,
где - расчётный расход топлива (4.10), кг/с;
VГ - объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха (таблица 2);
- среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, ?С;
Fэк - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2.
,
где Fтр - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы (таблица 10);
z1 - число труб в ряду (принимается равным 10).
,
где и - температура продуктов сгорания на входе и выходе из экономайзера, ?С.
.
6. Определяем коэффициент теплопередачи
,
где и - коэффициенты определяются с помощью монограммы (приложение 1, рисунок 12).
7. Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера
.
8. Окончательно устанавливаем конструктивные характеристики экономайзера
Общее число труб
,
где - площадь поверхности нагрева одной трубы (таблица 10), м2.
Число рядов
.
Составляем сводную таблицу.
Таблица 10. Теплотехнические и конструктивные характеристики экономайзера
|
Наименование величины |
Условное обозначение |
Расчётная формула |
Результат |
|
|
Температура дымовых газов перед экономайзером, ?С |
рисунок 6 |
225 |
||
|
Теплосодержание дымовых газов перед экономайзером, |
(5.7) |
973 |
||
|
Температура дымовых газов после экономайзера, ?С |
принято |
150 |
||
|
Теплосодержание дымовых газов после экономайзера, |
(5.7) |
678,52 |
||
|
Тепловосприятие в водяном экономайзере, |
Qб |
(6.2) |
240,12 |
|
|
Температура питательной воды перед экономайзером, ?С |
из условия |
100 |
||
|
Температура питательной воды после экономайзера, ?С |
[4] |
118 |
||
|
Энтальпия питательной воды перед экономайзером, |
[4] |
100,2 |
||
|
Энтальпия питательной воды после экономайзера, |
(6.15) |
103,13 |
||
|
Температурный напор, ?С |
Дt |
(6.16) |
39,97 |
|
|
Действительная скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с |
(6.22) |
9,06 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2 |
Fэк |
(6.23) |
1,2 |
|
|
Среднеарифметическая температура продуктов сгорания, ?С |
(6.24) |
187,5 |
||
|
Число труб в ряду |
z1 |
принято |
10 |
|
|
Коэффициент теплопередачи, |
K |
(6.25) |
21,22 |
|
|
Площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, м2 |
Hэк |
(6.26) |
484,74 |
|
|
Общее число труб |
n |
(6.27) |
165 |
|
|
Число рядов |
m |
(6.28) |
16,5 |
6.4 Невязка теплового баланса
,
где Qл, Q1к, Q2к, Qэк - количество теплоты, воспринятое лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, экономайзером, .
;
где:
;
.
,
где:
;
.
,
где:
кДж/кг;
.
,
где:
;
Невязка теплового баланса составляет
Библиографический список
1. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.
2. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. для техникумов. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 280 с.
3. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М.: «Энергия», 1980. - 424 с.
4. Александров В.Г. Паровые котлы малой и средней мощности. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: «Энергия», 1972. - 200 с.
Приложение 1
Рисунок 9. Угловой коэффициент однорядного гладкотрубного экрана
1 - при расстоянии от стенки ; 2 - при ; 3 - при ; 4 - при ; 5 - без учёта излучения обмуровки при
Рисунок 10. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков
Рисунок 11.
а) Степень черноты продуктов сгорания a в зависимости от суммарной оптической толщины среды kps; б) Коэффициент теплоотдачи излучением
Рисунок 12. Коэффициент теплопередачи для чугунных экономайзеров
Рисунок 13. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами: 1- при сжигании пыли в циклонных топках; 2- при сжигании углей размолотых в ШБМ; 3- при сжигании углей размолотых в среднеходных мельницах и мельницах-вентиляторах; 4- при сжигании дробленки в циклонных топках и топлива в слоевых топках; 5- при сжигании торфа в камерных топках.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание парового котла. Состав и теплота сгорания топлива. Расчёт объемов и энтальпий воздуха, теплосодержания дымовых газов и продуктов сгорания, потерь теплоты и расхода топлива, топочной камеры, теплообмена в топке и конвективных поверхностей нагрева.
курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016Конструктивные характеристики котельного агрегата, схема топочной камеры, ширмового газохода и поворотной камеры. Элементарный состав и теплота сгорания топлива. Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания. Тепловой расчёт котла.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.08.2012Определение 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 15.11.2011Паровые котлы типа ДКВР, их типоразмеры, конструкция. Устройство чугунных экономайзеров. Характеристики каменных и бурых углей. Расчет объемов продуктов сгорания, КПД и расхода топлива, топочной камеры, конвективных пучков, водяных экономайзеров.
курсовая работа [337,9 K], добавлен 07.02.2011Расчет объема продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет конвективных поверхностей нагрева и экономайзера. Составление прямого баланса.
курсовая работа [756,1 K], добавлен 05.08.2011Определение состава топлива для котельной установки, расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение геометрических характеристик топочной камеры, расчёт конвективного парогенератора, конвективных поверхностей нагрева топок.
курсовая работа [488,4 K], добавлен 27.10.2011Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.
курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014Назначение, 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 28.08.2014Выбор 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 13.02.2011Описание 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 20.01.2014Описание 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 07.01.2016Характеристика рабочих тел котельного агрегата. Описание конструкции котла и принимаемой компоновки, техническая характеристика и ее обоснование. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, определение расхода топлива.
курсовая работа [173,6 K], добавлен 18.12.2015Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.04.2012Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.
курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011Принципиальное 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 12.05.2010Назначение и параметры котельного агрегата. Описание пароводяного тракта, поверхности нагрева. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и топочной камеры. Расчет водяного экономайзера, уточнение теплового баланса.
курсовая работа [525,8 K], добавлен 16.06.2014Характеристика парового котла тепловой электростанции ТП-42. Пересчет нормативного состава топлива и теплоты сгорания на заданную влажность и зольность. Расчет количества воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение объема реконструкции котла.
курсовая работа [452,0 K], добавлен 15.01.2015Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.
курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011Основные характеристики котельного агрегата Е-220 -9,8-540 Г: вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией. Поверочный расчёт топочной камеры и ширмовых поверхностей нагрева. Конструктивный расчёт конвективных пароперегревателей.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 23.12.2014
