Тепловой расчет парового котла БКЗ-420-140
Определение расхода топлива и размещения горелок. Тепловой расчет топочной камеры. Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху. Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет водяного экономайзера и конвективного пароперегревателя.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.12.2015 |
| Размер файла | 370,2 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/
1. Тепловой расчет парового котла БКЗ-420-140
1.1 Исходные данные теплового расчета, основные характеристики котлоагрегата
Тип котла: по ГОСТ 3619-69 БКЗ 420-140
Заводская маркировка БКЗ 420-140-1
Производительность котлоагрегата Dne = 420 т/ч = 116,7 кг/с
Давление перегретого пара Рne =140 кгс/см2 = 13,7 Мпа
Температура перегретого пара tne = 560С
Температура питательной воды tne = 230С
Месторождение и марка топлива: Экибастузский СС рядовой каменный уголь с зольностью Ар = 43%
1.2 Выбор основных характеристик топлива
Топливо: Экибастузский СС с выходом Vг=24%
Составляющие этого угля:
Wр=5,7% Ар=43,0% Sрк+о = 0,361+ 0,271=,632%
Ср=40,469% Нр=2,71% Nр=0,723%
Ор=6,594% Vг=24% Qрн=15,458 МДж/кг
Температура плавления золы t1 =1300C
t2 =1500C t3 =1500C
1.3 Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц
Определяем приведенную зольность топлива:
топочный камера горелка водяной
Исходя из значения температуры плавления золы t3 =1500C и приведенной зольности топлива, согласно рекомендациям 1, с.11 принимаем твердое шлакоудаление и молотковые мельницы ММ.
1.4 Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху
тогда согласно рекомендациям 1, с.13-15 и таблиц 1.4;1.5;1.6 принимаем:
температура уходящих газов Vуг =120C
температура подогрева воздуха tгв =350C
температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tВП =25C
1.5 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Теоретический объем воздуха: VВ =0,0889(Ср + 0,375Sр ) + 0,265Нр - 0,0333 Ор = 0,0889(40,469 + 0,375*0,632 ) + 0,265*2,71 - 0,0333*6,594
VВ =4,117 м3 /кг
Теоретический объем сгорания продуктов:
VRO2 =0,0186(Ср +0,375Sр ) = 0,0186(40,469 +0,375*0,632 ) = 0,757 м3 /кг
VN2 = 0,79Vв +0,008Nр = 0,79*4,117 +0,008*0,723 = 3,258 м3 /кг
VН2О = 0,111Нр + 0,0124Wр + 0,0161Vв = 0,111*2,71 + 0,0124*5,872 + 0,0161*4,117= 0,44 м3 /кг
Vг = VRO2 + VN2 + VН2О = 0,757+3,258+0,44 = 4,455 м3 /кг
Расчеты выполнены по рекомендациям 1, с.20-21
1.6 Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева
Таблица 1.1
|
Наименование величин |
Размерность |
Топка |
ПП 2 ступени |
ПП 1 ступени |
2 ст. ВЭК |
2 ст. ВЗП |
1 ст. ВЭК |
1 ст. ВЗП |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Коэф. Избытка воздуха за поверхностью нагрева н =т+ |
- |
1,15 |
1,18 |
1,21 |
1,23 |
1,26 |
1,28 |
1,31 |
|
|
Средний коэф. Избытка воздуха в по-верхности нагрева срi =4е+1+ |
- |
1,15 |
1,165 |
1,195 |
1,22 |
1,245 |
1,27 |
1,295 |
|
|
Объем водяных паров VН2О=VН2О+ 0,0161(ср-1) Vв |
0,45 |
0,451 |
0,453 |
0,455 |
0,456 |
0,458 |
0,46 |
||
|
Полный объем газа Vг=Vro2+VN2+(Lср-1)*Vo |
4,465 |
4,466 |
4,468 |
4,469 |
4,471 |
4,473 |
4,475 |
||
|
Объемная доля трехатомных газов |
- |
0,16954 |
0,1695 |
0,16943 |
0,16993 |
0,16923 |
0,16921 |
0,16916 |
|
|
Объемная доля водяных паров |
- |
0,09854 |
0,09852 |
0,09848 |
0,09845 |
0,09836 |
0,09841 |
0,0983 |
|
|
Суммарная объемная доля |
- |
0,26808 |
0,26805 |
0,26791 |
0,26784 |
0,26759 |
0,26772 |
0,26746 |
|
|
Безразмерная концентрация золовых частиц |
0,06048 |
0,05977 |
0,05839 |
0,05729 |
0,05623 |
0,05521 |
0,05422 |
1.7 Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания в кДж/кг, а так же энтальпия золы при расчетной температуре, согласно 1, с.23-24 определяется по формуле:
(3.1)
(3.2)
(3.3)
где Св, СRO2, СН2О, СN2, Сзл - теплоемкости соответственно воздуха, трехатомных газов, водяных паров, азота и золы, кДж/м3К и кДж/(кг*К)- для золы. Энтальпии продуктов сгорания при избытке воздуха >1 кДж/кг определяются по формуле
Результаты расчетов сведены в таблицу, в которой приведен расчет по топке и другим поверхностям нагрева.
Таблица 1.2 - Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/кг
|
Тем-ра |
Jо,газ |
Jо,возд |
Jо,золы |
Lт=1,2 |
1 |
|
|
2200 |
3886,79 |
3295,54 |
272,06 |
20171,85 |
2 |
|
|
2100 |
3701,86 |
3138,80 |
258,58 |
19209,87 |
3 |
|
|
2000 |
3516,92 |
2982,07 |
245,10 |
18247,89 |
4 |
|
|
1900 |
3331,98 |
2825,34 |
232,85 |
17291,05 |
5 |
|
|
1800 |
3147,05 |
2668,60 |
213,24 |
16303,42 |
6 |
|
|
1700 |
2962,11 |
2511,87 |
201,39 |
15348,29 |
7 |
|
|
1600 |
2777,17 |
2355,13 |
183,01 |
14365,79 |
8 |
|
|
1500 |
2592,24 |
2198,40 |
171,57 |
13412,36 |
9 |
|
|
1400 |
2407,30 |
2041,67 |
154,41 |
12434,99 |
10 |
|
|
1300 |
2222,36 |
1884,93 |
132,76 |
11438,81 |
11 |
|
|
1200 |
2037,43 |
1728,20 |
117,65 |
10470,00 |
12 |
|
|
1100 |
1852,49 |
1571,46 |
107,03 |
9519,99 |
13 |
|
|
1000 |
1667,55 |
1414,73 |
96,00 |
8568,28 |
14 |
|
|
900 |
1483,38 |
1262,12 |
85,38 |
7624,91 |
15 |
|
|
800 |
1301,28 |
1113,64 |
74,84 |
6694,03 |
16 |
|
|
700 |
1123,20 |
965,15 |
64,62 |
5781,37 |
17 |
|
|
600 |
950,03 |
817,49 |
54,66 |
4890,94 |
18 |
|
|
500 |
781,88 |
673,96 |
44,73 |
4025,19 |
19 |
|
|
400 |
608,55 |
533,72 |
35,13 |
3141,88 |
20 |
|
|
300 |
455,48 |
396,78 |
25,74 |
2347,01 |
21 |
|
|
200 |
299,51 |
262,32 |
16,50 |
1542,75 |
22 |
|
|
100 |
147,84 |
130,34 |
7,88 |
761,13 |
23 |
|
|
Тем-ра |
Lэк2=1,22 |
Lгазх=1,24 |
Lвп2=1,29 |
Lэк1=1,31 |
Lвп1=1,36 |
|
|
2200 |
20447,80 |
20723,76 |
21413,64 |
21689,60 |
22379,49 |
|
|
2100 |
19472,70 |
19735,53 |
20392,61 |
20655,44 |
21312,52 |
|
|
2000 |
18497,60 |
18747,31 |
19371,57 |
19621,28 |
20245,55 |
|
|
1900 |
17527,63 |
17764,21 |
18355,67 |
18592,25 |
19183,71 |
|
|
1800 |
16526,88 |
16750,34 |
17308,98 |
17532,44 |
18091,08 |
|
|
1700 |
15558,62 |
15768,95 |
16294,79 |
16505,12 |
17030,96 |
|
|
1600 |
14563,00 |
14760,21 |
15253,23 |
15450,44 |
15943,46 |
|
|
1500 |
13596,45 |
13780,53 |
14240,75 |
14424,83 |
14885,04 |
|
|
1400 |
12605,96 |
12776,92 |
13204,32 |
13375,28 |
13802,68 |
|
|
1300 |
11596,65 |
11754,49 |
12149,08 |
12306,91 |
12701,51 |
|
|
1200 |
10614,71 |
10759,42 |
11121,20 |
11265,91 |
11627,70 |
|
|
1100 |
9651,58 |
9783,17 |
10112,14 |
10243,73 |
10572,70 |
|
|
1000 |
8686,74 |
8805,21 |
9101,37 |
9219,83 |
9515,99 |
|
|
900 |
7730,60 |
7836,28 |
8100,50 |
8206,18 |
8470,39 |
|
|
800 |
6787,28 |
6880,53 |
7113,66 |
7206,91 |
7440,04 |
|
|
700 |
5862,18 |
5943,00 |
6145,05 |
6225,87 |
6427,91 |
|
|
600 |
4959,39 |
5027,85 |
5198,98 |
5267,43 |
5438,57 |
|
|
500 |
4081,62 |
4138,06 |
4279,15 |
4335,58 |
4476,67 |
|
|
400 |
3186,57 |
3231,26 |
3342,99 |
3387,68 |
3499,41 |
|
|
300 |
2380,23 |
2413,46 |
2496,52 |
2529,74 |
2612,81 |
|
|
200 |
1564,72 |
1586,69 |
1641,60 |
1663,57 |
1718,48 |
|
|
100 |
772,05 |
782,96 |
810,25 |
821,16 |
848,44 |
1.8 Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания при рециркуляции газов
1.8.1Определяем объем газов, остающихся за местом отбора:
где г.отб. - коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, где производится отбор газов на рециркуляцию (отбор воздуха на рециркуляцию производится за экономайзером первой ступени г.отб. =1,28.
V''г.отб = 4,455+(1,28-1)*4,117 = 5,60776 м3/кг
1.8.2 Определяем объем газов рециркуляции 1, с.20
1.8.3 Определяем объем газов в газоходах котла с учетом рециркуляции
Таблица 1.3
|
Величина и расчетная формула |
Топка |
ПП 2 ступени |
ПП 1 ступени |
2 ст. ВЭК |
2 ст. ВЗП |
1 ст. ВЭК |
1 ст. ВЗП |
|
|
Полный объем газов с учетом рециркуляции Vг.рц=Vг+V рц |
5.5866 |
5,5876 |
5,5896 |
5,5906 |
5,5926 |
5,5946 |
5,5966 |
Таблица 1.4 - Энтальпии продуктов сгорания при рециркуляции
|
Нг.рц =(1+rрц)* Нг 1, с.25(2.24) |
|||||||
|
Топка |
ПП 2 ступени |
ПП 1 ступени |
2 ст. ВЭК |
2 ст. ВЗП |
1 ст. ВЭК |
||
|
Нг.рц |
Нг.рц |
Нг.рц |
Нг.рц |
Нг.рц |
Нг.рц |
||
10020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180019002000210022002300 |
7113,68103,99097,010118,1511143,812192,513264,5514357,8515433,3216523,617604,818696,619793,120900,622012,923134,7 |
7548,28721,69935,311152,312403,613660,314945,2 |
5366,846510,477708,98906,8710145,8911388,112665,36 |
3567,934534,895501,036513,377525,318571,899621,1 |
838,451770,682705,763642,04628,675614,496647,297679,698747,36 |
1794,962742,63691,384691,195690,136736,577782,61 |
1.9 Расчет КПД котла и потерь теплоты на нем
Этот расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с.26-27 и введен в таблицу 1.5.
Таблица 1.5
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница 1 |
Результат расчета |
|
|
КПД |
пг |
% |
пг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6) |
100-5, 42-0-1,5-0,347-0,02=92,66 |
|
|
Потери тепла от химического недожога |
q3 |
% |
[1, с.36, таблица 4.6] |
q3=0, |
|
|
Потери тепла от механического недожога |
q4 |
% |
[1, с.36, таблица 4.6] |
q4=1,5 |
|
|
Потери тепла в окр. Среду от наружного охлождения |
q5 |
% |
|||
|
Потери тепла с физическим теплом шлаков |
q6 |
% |
|||
|
Энтальпия шлаков |
Сtшл |
Сtшл = Сшл *tшл |
Сtшл = 0,935·600=561 |
||
|
Температура удаляемого шлака |
tшл |
С |
[1, с.28] |
tшл =600С |
|
|
Теплоемкость шлака |
Сшл |
[1, с.23, таблица 2.2] |
Сшл=0,935 |
||
|
Доля шлакоулавли-вания в топке |
ашл |
- |
ашл=1- аун |
ашл=1- 0,95=0,05 |
|
|
доля уноса летучей золы |
аун |
- |
[1, с.36, таблица 4.6] |
аун=0,95 |
|
|
Располагаемое тепло |
=15458+25,4=15483,4 |
||||
|
Физическое тепло топлива |
Qтл |
Qтл=С тл +t тл |
Qтл=1,27+20=21,27 |
||
|
Температура топлива |
T тл |
С |
[1, с.26] |
t тл =20 |
|
|
Теплоемкость топлива |
С тл |
С тл = 0,042*Wр+Стл*(1-0,01*W) |
0,042*5,87+1,09(1-0,01*5,87)=1,27 |
||
|
Теплоемкость сухой массы топлива |
Стл |
[1, с.26] |
Стл=1,09 |
||
|
Энтальпия теоретического объема воздуха на входе в возд-тель |
по t'вп=25С из расчета энтальпий |
||||
|
Энтальпия теоретического объема холодного воздуха |
39,5Vв |
=39,5*4,117=162,62 |
|||
|
потеря тепла с уходящими газами |
q2 |
% |
=5,42 |
||
|
Энтальпия уходящих газов |
Нух |
по ух=120 из расчета энтальпий |
=1060,48 |
||
|
Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах |
ух |
_ |
Из таблицы 3.1 расчета 3.6 |
=1,31 |
1.10 Определение расхода топлива
Данный расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с. 28-29
Таблица 1.6
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница1 |
Результат расчета |
|
|
Расход топлива |
В |
||||
|
Энтальпия перегретого пара на выходе из котла |
hпе |
На основе заданных параметров пара по таблице 3tп.пара=560Сtп.воды=230С |
hпе=3487,8 |
||
|
Энтальпия питательной воды |
hп.в |
Hп.в=993,6 |
|||
|
Расчетный расход топлива |
Вр |
Вр=В*(1-0,01*q4) |
20,2(1-0,011)=20 |
1.11 Тепловой расчет топочной камеры
1.11.1 Определение размеров топочной камеры и размещения горелок
Для последующего расчета топочной камеры составляем предварительный эскиз по выданным чертежам заданного котла.
При выполнении эскиза руководствуемся отдельными указаниями 1, с. 29-37, где берем рекомендованные данные, которые не уясняются из чертежей.
На эскиз топочной камеры наносим обозначения длин и площадей, необходимых для дальнейшего расчета.
Рисунок 1.1 - Эскиз топки
Таблица 1.7
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница1 |
Результат расчета |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Глубина топочной камеры |
в |
М |
По чертежу |
8,98 |
|
|
Ширина топки в свету |
а |
М |
По чертежу |
15,42 |
|
|
Высота газового окна |
h'го |
М |
h'го=(0,60,7)*в |
0,78,98=6,286 |
|
|
Высота вертикальных ширм |
hш |
М |
hш=(1,11,2) h'го |
6,2861,2=7,54 |
|
|
Открытая площадь топки |
Fотк |
м2 |
Fотк= Fок+ Fгор |
96,93+8,31=105,24 |
|
|
Площадь газового окна |
Fок |
м2 |
Fок= h'гоа |
6,28615,42=96,93 |
|
|
Площадь горелок |
Fгор |
м2 |
=8,3 |
||
|
Минимальный допустимый объем топки |
Vmin |
м3 |
|||
|
Допустимое тепловое напряжение топочного объема |
qv |
1, с.36, таблица 4,6 |
qv=175 |
||
|
Рассчетный объем топки |
Vрт |
м3 |
=2040,92 |
||
|
Температура газов на выходе из топки |
v''т |
С |
1, с.38 таблицы 4.7] |
v''т=1150 |
|
|
Расчетное тепловое напряжение топочного объема |
|||||
|
Объем верхней половины холодной воронки |
Vхв |
м3 |
=301,03 |
||
|
Длина приемного отверстия в нижней части холодной воронки |
в' |
М |
1, с.34 |
в'=1,2 |
|
|
Полная высота холодной воронки |
hхв |
М |
hхв =0,5(в-в') tg |
0,5(8,98-1,2)1,428= =5,55 |
|
|
Объем верхней части топочной камеры |
Vвч |
м 3 |
Vвч=ав”hвч |
15,423,7511,35= =656,3 |
|
|
Глубина верхней части топки за вычетом аэродинамических выступов |
в” |
м |
Из чертежа |
3,75 |
|
|
Объем призматичной части топки |
Vпр |
м3 |
Vпр = Vрт- Vхв- Vв |
2040,92-301,03-656,3= =1083,59 |
|
|
Высота призматической части топки |
hпр |
м 3 |
hпр = Vпр/fт |
||
|
Расчетная высота топочной камеры |
Hрт |
м |
hрт =0,5hхв+hпр+hвч |
0,55,55+19,89+11,35= =34,02 |
|
|
Высота верхней части топочной камеры |
hвч |
м |
Из чертежа |
11,35 |
|
|
Полная поверхность стен топки |
м2 |
72040,922/3=1126,29 |
|||
|
Открытая площадь топки |
Fотк |
м2 |
Fотк = Fго+ Fтор |
96,93+8,31=105,24 |
1.11.2 Тепловые характеристики топочной камеры. Эти характеристики рассчитываются согласно рекомендациям
Таблица 1.8
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница 1 |
Результат расчета |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Полезное тепловыделение в топке |
Qт |
=18042,9(20039,85) |
|||
|
Тепло воздуха |
Qв |
(т-т-пл) Нгв+(т+пл) Нхв |
(1,15-0,05-0,04)2486+ +157(0,05+0,04)= =2649,29 |
||
|
Присос воздуха в топку |
т |
_ |
1, с. 19, таблица 1.8 |
0,05 |
|
|
Присос воздуха в пылесистему |
пл |
_ |
1, с.18 |
0,04 |
|
|
Энтальпия горячего воздуха |
Нгв |
№3.7 расчета по vгв |
2486 |
||
|
Адиабатная температура |
vа |
C |
по Q=Нт в №3.7 расчета |
1956,9 |
|
|
Температура газов на выходе из топки |
vт'' |
C |
1, с.38, таблица 4.7 |
1150 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из топки |
Нт'' |
По расчету энтальпий |
12630,975 |
||
|
Удельное тепловосприятие топки |
Qлт |
Qлт=(Qт- Нт'') |
0,996(20039,85-12630,975)=7379, 23 |
||
|
Коэффициент сохранения тепла |
_ |
||||
|
Энтальпия холодного воздуха |
Нхв |
из расчета энтальпий по tхв=25С |
157 |
1.12 Расчет теплообмена в топочной камере
Расчет выполняется на основе рекомендаций 1, с.39-49, которые предназначены для конструктивного и проверочного расчетов.
Таблица 1.9
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница 1 |
Результат расчета |
|
|
Абсолютная адиабатная температура горения |
Та |
К |
vа+273 |
1847,2+273=2120,2 |
|
|
Абсолютная температура газов на выходе из топки |
Тт'' |
К |
Vт''+273 |
1423 |
|
|
Средний коэффициент тепловой активности экрана |
ср |
_ |
ср =х |
0,450,93=0,42 |
|
|
Коэффициент загрязнения |
_ |
1, с.41,таблица 4.8 |
=0,45 |
||
|
Тепловой коэффициент |
Х |
_ |
|||
|
Коэффициент, учитывающий относительное положение ядра факела по высоте топки |
М |
_ |
0,59-0,5хт |
0,59-0,50,25=0,465 |
|
|
Величина, характеризующая относительную высоту положения зоны максимальных температур |
Хт |
_ |
=0,388 |
||
|
Степень черноты топочной камеры |
т |
_ |
|||
|
Эффективная степень черноты |
ф |
_ |
ф =1- e-kps |
1- e-2,260,16,86=0,786 |
|
|
Коэффициент ослабления лучей топочной средой |
K |
K=kr rn+ kзл зл+kx |
3,120,221+66 0,01634+0,5=2,26 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей газовой средой |
Kr |
_ |
По zн2о ;РS [1 с.138, рисунок 6.12] |
3,12 |
|
|
Объемная зона водяных паров |
rн2о |
_ |
№3.6 расчета |
0,09854 |
|
|
Объемная доля трехатомных газов |
Rп |
_ |
№3.6 расчета |
0,,16954 |
|
|
Средняя температура газов в топке |
Vг |
С |
|||
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
М |
|||
|
Давление газов в топочной камере |
Р |
МПа |
Для котлов без наддува |
0,1 |
|
|
Концентрация золовых частиц |
зл |
№3.6 расчета |
0,06048 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы |
kзл |
_ |
[1, с.140, рисунок 6.13] |
68 |
|
|
Коэффициент ослабления лучей частицами кокса |
kк |
_ |
[1, с.43] |
0,5 |
|
|
Степень экранирования |
_ |
||||
|
Луче воспринимающая поверхность топки |
Fл |
М2 |
Fл=Fст р |
1126,29·0,869=978,88 |
|
|
Величина для проверки Vт'' |
_ |
||||
|
Проверка Vт'' |
Vт'' |
С |
Равна 1150 |
||
|
Тепловое напряжение топочного объема |
|||||
|
Среднее лучевое напряжение топочных экранов |
qл |
1.13 Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
Этот тепловой расчет выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]
1.13.1 Расчет ширмового пароперегревателя
Для упрощения расчета ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и пароохладитель.
Перед началом расчета составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход пара лишь в одну сторону.
Рисунок 1.2 - Эскиз ширмового пароперегревателя
Таблица 1.10
|
Наименование величины |
Обозначения |
Единицы измерения |
Расчетная формула или страница 1 |
Результат расчета |
|
|
Диаметр труб |
d |
М |
d=dвнут |
0,0325=0,042 |
|
|
Толщина труб |
Мм |
-толщина стенки |
5 |
||
|
Количество параллельно включенных труб ленте |
n |
Шт |
По чертежу котла |
12 |
|
|
Шаг между ширмой |
S1 |
М |
По чертежу котла |
0,7 |
|
|
Количество ширм |
Z1 |
Шт |
[1, с. 25] |
48 |
|
|
Продольный шаг труб в ширме |
S2 |
М |
S2=d+(0,0030,004) |
0,042+0,004=0,046 |
|
|
Глубина ширм |
L |
М |
L=[(n-1)S2+d]zx+ d (zx-1) |
[(12-1)0,046+0,042] 4+0,042(4-1)=2,3 |
|
|
Число ходов ленты |
zx |
Шт |
[1, с.86] |
4 |
|
|
Высота ширм |
hш |
М |
По чертежу |
7,54 |
|
|
Относительный поперечный шаг |
1 |
_ |
|||
|
Относительный продольный шаг |
2 |
_ |
|||
|
Расчетная поверхность нагрева ширм |
Fш |
м2 |
Fш=2hшСZ1xш |
27,542,3480,96= =1595,459 |
|
|
Угловой коэффициент ширм |
Xш |
_ |
[1, с.112, рисунок 5.19 по 2] |
0,96 |
|
|
Площадь входного окна газохода ширм |
Fп.вх. |
м2 |
Fп.вх.=(nx+c)a |
(7,54+2,3)15,42= =151,67 |
|
|
Лучевоспринимающая поверхность ширм |
Fл.ш. |
м2 |
Fл.ш.= Fвх |
151,67 |
|
|
Живое сечение для прохода газов |
Fг.ш. |
м2 |
Fг.ш.=а hш-Z1 hшd |
15,427,54-487,54 0,042=101,07 |
|
|
Живое сечение для прохода пара |
Fп.ш. |
м2 |
|||
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
М |
=0,901 |
||
|
Температура газов на входе в ширму |
V'ш |
С |
V'ш = V'т |
1150 |
|
|
Энтальпия газов на входе в ширмы |
H'ш |
H'ш = H”ш |
9983,24 |
||
|
Лучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм |
Qп.вх |
69,59 |
|||
|
Коэффициент, учитывающий теплообмен между топкой и ширмами |
_ |
1100/1150=0,957 |
|||
|
Температурный коэффициент |
А |
_ |
[1, с.42] |
1100 |
|
|
Среднее лучевое напряжение топочных экранов |
qл |
Из расчета топки |
120,58 |
||
|
Коэффициент неравномерности распределения тепловосприятия |
nв |
_ |
[1, с.47, т.4.10] |
0,8 |
|
|
Поправочный коэффициент |
?п |
_ |
[1, с.55] |
=0,5 |
|
|
Температура газов за ширмами |
V”ш |
С |
[1, с.38, таблица 4.7] |
960 |
|
|
Верхняя температура газов в ширмах |
Vш |
С |
1055 |
||
|
Оптическая толщина |
KPS |
KPS |
2,3660,10,901=0,21 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей газовой средой |
К |
Кгrп+ Кзлзл |
4,20,221+880,01634=2,366 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей чистой газовой средой |
Кг |
[1, с.138, таблица 6.12] по rн2о Vш и PS |
4,2 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы |
Кзл |
[1, с.140, рисунок 6.13] |
88 |
||
|
Объемная доля трехатомных газов |
rп |
_ |
№3.6 расчета |
0,0271 |
|
|
Концентрация золовых частиц |
зл |
№3.6 расчета |
0,01634 |
||
|
Давление топочных газов |
Р |
МПа |
№3.11 расчета |
0,1 |
|
|
Коэффициент излучения газовой среды |
Еш |
_ |
[1, с.44, рисунок 4.3] |
0,18 |
|
|
Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм |
ш |
_ |
|||
|
Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами |
Qл.вых |
Еп- поправочный коэффициент[1, с.55] |
=518,5 |
||
|
Высота газохода за ширмами |
М |
Из чертежа котла |
=6,28 |
||
|
Лучевоспринимающая поверхность за ширмами |
Fл.вых |
М2 |
6,2815,42=96,84 |
||
|
Абсолютная средняя температура газов |
Тш |
К |
Vш+273 |
1055+273=1328 |
|
|
Тепловосприятие ширм излучением |
Qл.ш |
Qл.вх- Qл.вых |
669,59-518,5=181 |
||
|
Энтальпия газов за ширмами |
H”ш |
№3.7 расчета по V”ш |
8700 |
||
|
Тепловосприятие ширм по балансу |
Qбш |
Qбш =(H'ш-H”ш) |
(9983,24-8700)0,996 =1278,1 |
||
|
Коэффициент сохранения теплоты |
_ |
№3.11 расчета |
=0,996 |
||
|
Прирост энтальпии пара в ширме |
h'ш |
h'ш = hн.п =2602-на выход из барабана котла [7, таблица 3] по Рб= 15,3МПа и температуре насыщения |
=250,2 |
||
|
Температура пара на входе в ширмы |
t'ш |
С |
[7 таблица 3 по Рб] |
343,7 |
|
|
Энтальпия пара после ширм |
h”ш |
h”ш = h'ш + h |
2602+250,2=2852,2 |
||
|
Температура пара после ширм |
t”ш |
С |
[7,таблица 3] по Рб и h”ш |
398 |
|
|
Средняя температура в ширмах |
tш |
С |
|||
|
Большая разность температур на границах сред в ширмах |
tб |
С |
Из прилагаемого графика |
808 |
|
|
Меньшая разность температур на границах сред в ширмах |
tм |
С |
Из прилагаемого графика |
562 |
|
|
Температурный напор в ширмах |
tш |
С |
685 |
||
|
Скорость газов в ширмах |
гш |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам |
dк |
dк =Сs Сz Сфн |
0,610,94532=18,14 |
||
|
Объемная доля водяных паров |
rн2о |
_ |
№3.6 расчета |
=0,0766 |
|
|
Поправка на компоновку пучка |
Сs |
_ |
[1, с.122-123] Сs=(1,2) |
=0,6 |
|
|
Поправка на число поперечных труб |
Сz |
_ |
[1, с.122-123] |
=1 |
|
|
Поправка |
Сф |
_ |
[1, с. 123] график Сф=(ш rн2о) |
=0,945 |
|
|
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам |
н |
[1, с. 122, график 6.4] |
32 |
||
|
Коэффициент загрязнения ширм |
Е |
М2К |
[1, с. 143, график 6.15] |
0,019 |
|
|
Температура наружной поверхности загрязнения |
tз |
C |
=738 |
||
|
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах |
л |
л =н Еш |
2890,18=60,3 |
||
|
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением |
п.н |
[1, с.141, граф 6.14] |
=312 |
||
|
Коэффициент использования ширмовых поверхностей |
_ |
[1, с.146, график6.17] |
=0,64 |
||
|
Коэффициент от газов к стенке ширм |
1 |
||||
|
Коэффициент теплопередачи для ширм |
Кш |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару |
2 |
[1, с.139, рис12.6] |
=982,5 |
||
|
Кинематическая вязкость пара |
[1, с.127, таблица 6.2] |
=0,35510-6 |
|||
|
Теплопроводность пара |
[1, с.127] по Рб и tш |
=5,5310-2 |
|||
|
Критерий Прантля для пара |
Pr |
_ |
[1, с.127, таблица 6.2] |
1,65 |
|
|
Эквивалентный диаметр труб |
dэ |
М |
dэ = dвн |
=0,032 |
|
|
Температура стенки труб ширм |
tст.ш |
C |
|||
|
Поправка, учитывающая температурный фактор |
Ct |
_ |
|||
|
Поправка на относительную длину ширм |
Cl |
_ |
[1, с.128] |
=1 |
|
|
Поправка на форму канала труб |
Cd |
_ |
[1, с.128] |
=1 |
|
|
Скорость пара в ширмовых трубах |
пш |
||||
|
Средний удельный объем пара в ширмах |
Vш |
по Рб и tш [таблица 37] |
0,01349 |
||
|
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи |
Qтш |
=1284,57 |
|||
|
Несходимость тепловосприятия ширм |
Qш |
% |
(1278,1-1284,57) /1278,1 ·100=-0,5 =-0,5<2; не требуется уточнения |
||
|
Действительное приращение пара в ширмах |
hш |
(1284,1-1278,1) ·20/116,67=1,1 |
|||
|
Энтальпия пара после ширм |
h”ш |
h”ш = h'ш+ h |
2602+203,7=2971,4 |
Рисунок 3.3 - График изменения температур в ширмах при прямотоке
Расчет фестона
При расчете фестона не учитывать т/обмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности.
Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем.
Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего диаметра.
Расчет фестона сведен в нижеследующую таблицу 3.11
Таблица 1.11
|
Диаметр труб |
D |
М |
d=dвнут |
0, 114 |
|
|
Относительный поперечный шаг |
1 |
S1/d |
5.3 |
||
|
Поперечный шаг труб |
S1 |
М |
По чертежу котла |
0,6 |
|
|
Число труб в ряду |
Z1 |
Шт |
По чертежу котла |
25 |
|
|
Продольный шаг труб |
S2 |
М |
По чертежу котла |
0.3 |
|
|
Относительный продольный шаг |
2 |
--- |
S2/d |
2,65 |
|
|
Число рядов труб по ходу газа |
Z2 |
Шт |
По чертежу |
2 |
|
|
Т/обменные пов-ти нагрева |
Fф |
М2 |
По чертежу |
159 |
|
|
Лучевоспринимающая поверхность |
Fл.. |
м2 |
ah |
115 |
|
|
Высота фестона |
H |
м |
По чертежу |
8,9 |
|
|
Живое сечение для прохода газов |
Fг.. |
м2 |
Fг..=а h-Z1 hd |
90 |
|
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
М |
Из топки |
6,3 |
|
|
Температура газов на входе в фестон |
V'ф |
V'ф = V”ш |
960 |
||
|
Энтальпия газов на входе в фестон |
H'ф |
H'ф = H”ш |
8700,5 |
||
|
Температура газов за фестоном |
V”ф |
С |
уточняем |
950 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из фестона |
H”ф |
H”ф |
8600,45 |
||
|
Тепловосприятие ширм по балансу |
Qбф |
Qбф =(H'ф-H”ф) |
(8700,5-8600,45)0,996=99,65 |
||
|
Угловой коэффициент фестона |
Xф |
_ |
[1, с.112, рисунок 5.19 по 2] |
0,45 |
|
|
Верхняя температура газов в фестоне |
Vф |
С |
955 |
||
|
Скорость газов в фестоне |
гф |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам |
dк |
dк =Сs Сz Сфн |
0,610,94532=18,14 |
||
|
Объемная доля водяных паров |
rн2о |
_ |
№3.6 расчета |
=0,0766 |
|
|
Поправка на компоновку пучка |
Сs |
_ |
[1, с.122-123]Сs=(1,2) |
=0,6 |
|
|
Поправка на число поперечных труб |
Сz |
_ |
[1, с.122-123] |
=1 |
|
|
Поправка |
Сф |
_ |
[1, с. 123]график Сф=(ш rн2о) |
=0,945 |
|
|
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону |
н |
[1, с. 122,график 6.4] |
32 |
||
|
Температура наружной поверхности загрязнения |
tз |
C |
tcред+?t |
450 |
|
|
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах |
л |
л =н Еш |
2100,175=36.75 |
||
|
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением |
п.н |
[1, с.141, граф 6.14] |
=210 |
||
|
Тепловоспр фестона по ур. теплопередачи |
Qтф |
=98,94 |
|||
|
Несходимость тепловосприятия фестона |
Qф |
% |
(99,65-98,94) /99,65 ·100=-0,5=0,71<2; не требуется уточнения |
1.14 Расчет конвективного пароперегревателя
...
Подобные документы
Выбор 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 29.05.2014Описание 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 20.01.2014Конструкция котлоагрегата, топочной камеры, барабанов и сепарационных устройств, пароперегревателя. Тепловой расчет парового котла ПК-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, экономичность работы. Расчет конвективного пароперегревателя.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.03.2014Выбор 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 13.02.2011Назначение, 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 28.08.2014Расчет 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 11.04.2012Определение 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 15.11.2011Краткое 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 23.11.2014Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет пароперегревателя, котельного пучка, воздухоподогревателя и водяного экономайзера.
курсовая работа [341,2 K], добавлен 30.05.2013Расчетные 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 27.01.2016Расчетно-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 13.12.2011Конструкция и характеристики котла. Расчет объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива. Поверочный тепловой расчет водяного чугунного экономайзера, воздухоподогревателя, котельного пучка, камеры дожигания, фестона, топки.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.02.2015Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.
курсовая работа [267,4 K], добавлен 20.12.2015Описание 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 07.01.2016Расчет 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 05.08.2011Принципиальное 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 12.05.2010Описание конструкции котла. Общие характеристики топлива; коэффициенты избытка воздуха. Расчет объемов продуктов сгорания, доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Тепловой расчет пароперегревателя, поверочный расчет водяного экономайзера.
курсовая работа [364,8 K], добавлен 27.05.2015Выбор 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 27.07.2013Принципиальное устройство котлоагрегата. Тепловой расчет котлоагрегата. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Определение конструктивных характеристик топочной камеры. Расчет конвективных поверхностей, водяного экономайзера.
дипломная работа [210,9 K], добавлен 22.06.2012Состав и характеристика рабочего топлива. Определение конструктивных размеров топочной камеры. Тепловосприятие и проверочно-конструктивный расчет пароперегревателя, котельного пучка и водяного экономайзера. Аэродинамический расчет газового тракта котла.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.03.2015
