Оборудование тепловой электрической станции
Тепловые характеристики вертикально-водотрубного котла БКЗ-220-100, однобарабанного с естественной циркуляцией, предназначенного для сжигания угля. Коэффициент избытка воздуха в газовом тракте котла. Определение расходов натурального и условного топлива.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.06.2016 |
| Размер файла | 225,0 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Сибирский федеральный университет"
Институт управления бизнес процессами и экономики
Кафедра "Тепловые электрические станции"
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по Энергетическому оборудованию электростанций
Преподаватель Криворучко В.В.
Студент ЗУБ 14-02ВВ 431408353 Сябров А.С.
Красноярск 2016
Содержание
- 1. Выбор исходных данных
- 2. Выбор расчетных температур
- 3. Коэффициент избытка воздуха в газовом тракте котла
- 4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
- 5. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- 6. Коэффициент полезного действия и потери теплоты
- 7. Определение расходов натурального и условного топлива
1. Выбор исходных данных
Таблица 1
|
№ Варианта |
Прототип котла |
Топливо (уголь) |
Паро-производительность, т/ч |
Давление острого пара, МПа |
Температура острого пара, °С |
Температура питательной воды, °С |
|
|
3 |
БКЗ-220-100 |
Кузнецкий Д |
230 |
10,5 |
545 |
225 |
В таблице 1 представлен прототип котла и его характеристики на основе которых будет проводиться расчет.
Котел БКЗ-220-100 вертикально-водотрубный, П-образной компоновки, однобарабанный с естественной циркуляцией, предназначенный для сжигания угля.
Пароперегреватель радиационно-конвективного типа. Радиационная часть выполнена в виде ширмовых поверхностей, расположенных в топке и труб потолочного пароперегревателя. Конвективные поверхности расположены в горизонтальном газоходе котла.
Водяной экономайзер и воздухоподогреватель, расположены последовательно.
Для снижения концентрации окислов азота (NOx) на котле предусмотрена рециркуляция дымовых газов, а также применена схема двухступенчатого сжигания (воздушные сопла, установленные выше горелок).
Конструкция топочно-горелочного устройства обеспечивает нормативные выбросы вредных веществ за котлом.
Заданным топливом является Кузнецкий уголь. Его характеристики представлены в Таблице 2.
Таблица 2
|
Бассейн, месторождение |
Марка, класс |
Состав рабочей массы топлива, % |
Выход летучих , % |
Теплота сгорания кДж/кг |
Температурные характеристики золы, °С |
|||||||||
|
Wp |
Ap |
Sp |
Cp |
Hp |
Np |
Op |
t1 |
t2 |
t3 |
|||||
|
Кузнецкий Д |
Д, Р, СШ |
11,5 |
15,9 |
0,4 |
56,4 |
4,0 |
1,9 |
9,9 |
40,5 |
21900 |
1160 |
1310 |
1440 |
Шлакоудаление твердое, так как топливо с тугоплавкой золой (t3>1400).
2. Выбор расчетных температур
Температура уходящих газов оказывает решающее влияние на экономичность работы парового котла, так как потеря теплоты с уходящими газами является при нормальных условиях эксплуатации наибольшей даже в сравнении с суммой других потерь. Определенное влияние на выбор температуры уходящих газов оказывает температура питательной воды, значение которой зависит от рабочего давления. С ее ростом увеличивается КПД термодинамического цикла, а КПД котла падает. Температуры уходящих газов и питательной воды должны быть выбраны такими, чтобы сумма эксплуатационных и капитальных затрат была минимальной.
Рекомендуемые значения температуры уходящих газов ?ух для различных видов топлив приведены в таблице 3. Высокая температура уходящих газов при сжигании сернистых мазутов обусловлена защитой воздухоподогревателя от интенсивной низкотемпературной коррозии.
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель выбирается на уровне, предотвращающем развитую сернокислотную коррозию металла и забивание низкотемпературной части поверхности нагрева липкими отложениями. Таким образом, выбор зависит от влажности топлива и его сернистости. Рекомендуемые значения приведены также в таблице 3.
Таблица 3
|
Топливо |
Температура уходящих газов, ?ух°C |
Температура воз- духа, °С |
||
|
Высокое давление р= 8-18 МПа, tпв= 215-235 °C |
Сверхкритическое давление р = 25,5 МПа, tпв= 260-270 °C |
|||
|
Каменный уголь Марки Д |
130-140 |
130-140 |
20-30 |
Исходя из табличных данных выбираем =50 °С, ?ух=130 ° С.
Температура холодного воздуха перед воздухоподогревателем =30 °С.
Температура горячего воздуха при сжигании твердых топлив определяется не только характеристиками топлива, но и организацией его сжигания (таблица 4).
Таблица 4
|
Характеристика топочного устройства |
Сжигаемое топливо |
Рекомендуемая температура tгв °С |
|
|
Топки с твердым шлакоудалением при замкнутой системе сушки топлива горячим воздухом |
Каменные угли при Vг < 25 % Каменные угли при Vг > 25 % Бурые угли, сланцы, торф |
300-350 250-300 350-400 |
Выбираем =300 °С.
3. Коэффициент избытка воздуха в газовом тракте котла
Для расчета действительных объемов продуктов горения па газоходам агрегата, прежде всего, выбирают коэффициент избытка воздуха в верхней части топки бт и присосы воздуха в отдельных поверхностях нагрева . Коэффициент избытка воздуха бт должен обеспечить практически полное сгорание топлива, он выбирается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива (таблица 5).
Таблица 5
|
Топка |
Топливо |
Коэффициент бт |
|
|
Камерная топка с твердым шлакоудалением |
Антрацит, полуантрацит, тощий уголь Остальное твердое топливо |
1,2-1,25 1,15-1,2 |
Рисунок 1 - Определение присосов воздуха
Присосы воздуха в газоходах парового котла принимают по таблице 6 в соответствии с его компоновкой.
Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры бi получается прибавлением к бт соответствующих присосов воздуха, т.е.
(1)
Таблица 6
|
Поверхность нагрева |
Обозначение |
Присос |
|
|
Поверхности, расположенные на выходе из топки (ширмовый пароперегреватель, фестон) |
пп |
0 |
|
|
Поверхность пароперегревателя в горизонтальном газоходе (конвективный или ширмовый пароперегреватель) |
пп |
0,03 |
|
|
Первичный или вторичный пароперегреватель в опускном газоходе (отдельно на каждый пакет) |
пп |
0,03 |
|
|
Переходная зона |
пз |
0,03 |
|
|
Водяной экономайзер при одноступенчатом выполнении или на каждую ступень при двухступенчатом выполнении |
вэ |
0,02 |
|
|
Трубчатый воздухоподогреватель на каждую ступень |
вп |
0,03 |
|
|
Регенеративный вращающийся воздухоподогре- ватель при ? 50 кг/с (180 т/ч) D |
рвп |
0,2 |
|
|
Регенеративный вращающийся воздухоподогре- ватель при > 50 кг/с (180 т/ч) D |
рвп |
0,15 |
4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Для твердого или жидкого топлива расчет теоретических объемов воздуха, м 3/кг, и продуктов сгорания (при = 1) производят, исходя из состава рабочей массы (табл. 2) по следующим формулам:
теоретический объем воздуха, м 3/кг
(2)
теоретические объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива:
объем азота, м 3/кг
(3)
объем трехатомных газов, м 3/кг
(4)
объем водяных паров, м 3/кг
(5)
5. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Для всех видов топлива энтальпия теоретических объемов воздуха и
продуктов сгорания, в кДж/кг или кДж/м 3, при расчетной температуре ,--°C, определяют по формулам:
(6)
1,34*30* 5,75766 = 231,45
4,564*1,2988)*130=1140,6
Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха >--1
6. Коэффициент полезного действия и потери теплоты
котел циркуляция топливо уголь
Коэффициент полезного действия, %, проектируемого парового котла определяется методом обратного баланса:
(8)
Задача расчета сводится к определению тепловых потерь для принятого типа парового котла и сжигаемого топлива. Потеря теплоты с уходящими газами q2, %, зависит от заданной (выбранной) температуры уходящих газов и избытка воздуха продуктов сгорания покидающих котел
Потери теплоты с химическим q3, %, и механическим q4, %, недожогом топлива зависят от вида топлива и способа его сжигания, q3=0, q4=0,5.
Потеря теплоты от наружного охлаждения q5, %, через внешние поверхности в котлах большой тепловой мощности невелики (менее 0,5 %) и уменьшается с ростом единичной мощности котла. Ее значение при номинальной расчетной нагрузке можно определить из следующих зависимостей:
(10)
Потеря теплоты с физическим теплом шлака q6, %, обязательно учитывается при жидком шлакоудалении (при любой зольности топлива), а
при твердом шлакоудалении - только в случае для многозольных топлив, когда . Расчет потерь с физическим теплом шлака выполняется по формуле:
Коэффициент полезного действия, %
= 97,3 %
7. Определение расходов натурального и условного топлива
Полный расход топлива B, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла, определяется из баланса между полезным тепловыделением
при горении топлива и тепловосприятием рабочей среды в паровом котле:
(12)
Подставим в формулу 12
Расход условного топлива
(13)
,16 кг у.т /с
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Паропроизводительность 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 16.04.2012Описание реконструкции котла КВ-ГМ-50 для сжигания угля. Выполнение теплового расчета котельной установки и вентиляции котельного зала. Краткая характеристика топлива. Определение количества воздуха, продуктов сгорания и их парциальных давлений.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 20.05.2014Расчетные характеристики топлива. Расчет теоретических объемов воздуха и основных продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам. Тепловой баланс котла и топки. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева.
контрольная работа [168,0 K], добавлен 26.03.2013Расчетно-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 13.12.2011Характеристика 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 20.12.2015Расчетно-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 23.05.2013Выбор 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 20.01.2014Характеристика 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 18.12.2015Полезная тепловая нагрузка печи. Расчет процесса горения топлива в печи. Коэффициент избытка воздуха. Построение диаграммы продуктов сгорания. Тепловой баланс процесса горения. Подбор котла-утилизатора. Расчет испарительной поверхности, экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2012Описание 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 27.05.2015Характеристика 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 15.04.2011Особенности паровых котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией. Определение расчётных характеристик и способа сжигания топлива. Расчёт экономайзера, объемов и энтальпий воздуха, продуктов сгорания. Тепловой баланс котлоагрегата.
курсовая работа [669,4 K], добавлен 12.02.2011Назначение, 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 28.08.2014Характеристика 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 15.01.2015Конструкция 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 28.02.2015Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.
курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023Определение 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 15.11.2011Паровой котел КЕ-25-14С с естественной циркуляцией, со слоевыми механическими топками, его предназначение для выработки насыщенного или перегретого пара. Характеристика котлоагрегата, расчет топлива. Предварительный и окончательный тепловой баланс.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.08.2012Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.
контрольная работа [294,7 K], добавлен 01.04.2011
