Тепловой расчет промышленного парогенератора БКЗ-75-39 ФБ при совестном сжигании твердого и газообразного топлива
Водяные котлы как основное оборудование, вырабатывающее тепловую энергию в промышленных и отопительных установках. Анализ продуктов сгорания в поверхностях нагрева парогенератора. Поверочный расчёт теплообмена в топке и первой ступени перегревателя.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.06.2017 |
| Размер файла | 136,8 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
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Основным оборудованием вырабатывающим тепловую энергию в промышленных и отопительных установках является парогенераторы и водяные котлы. Промышленные предприятия потребляют огромное количество тепла на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектростанциями, промышленными районами отопительными котельными. Одной из основных задач при выработке тепловой энергии является всемирная экономия всех видов топлива. При комбинированном или раздельной выработке электрической и тепловой энергии чаще всего в качестве теплоносителя применяется водяной пар. Агрегат предназначен для выработки пара называют парогенераторами. Кроме водяного пара в качестве теплоносителя используется горячая вода. Агрегаты для получения горячей воды называют водогрейными котлами. Таким образом основным агрегатом предназначенным для выработки пара и горячей воды являются парогенераторы и водогрейные котлы.
1. Общее описание котла БКЗ-75-39ФБ
Топочная камера объемом 454 м3 полностью экранирована трубами Ш60x3 мм, а при работе на каменном угле и торфе - частично в нижней части трубами Ш60x4 мм, расположенными с шагами 75 и 90 мм. Экраны разделены на 12 самостоятельных контуров (по числу блоков камеры).
Для сжигания бурого угла и фрезерного торфа топку оборудуют двумя шахтными мельницами с фронта. В этом случае нижнюю часть боковых экранов на уровне амбразур утепляют хромитовой массой, нанесенной на ошипованные трубы.
Разработана модификация парогенератора БКЗ-75-39 ФБЖ, оборудованного топкой с жидким шлакоудалением, для сжигания антрацитового штыба. В этом случае для устойчивого сжигания топлива нижнюю часть топочной камеры утепляют полностью слоем хромитовой массы, а скаты воронки закрывают кирпичной кладкой с лотками для выпуска шлака.
Схема испарения - трехступенчатая. В барабане расположен чистый отсек первой ступени испарения и два солевых отсека второй ступени испарения (по торцам барабана). Третья ступень вынесена в выносные циклоны Ш377 мм.
Перегреватель - вертикальный, змеевиковый, двухблочный, с коридорным расположением труб Ш38x3 мм. Поверхностный пароохладитель установлен между блоками "в рассечку".
Экономайзер - стальной, гладкотрубный, змеевиковый, кипящего типа, с шахматным расположением труб Ш32x3 мм, двухступенчатый. Первая ступень состоит из двух блоков и расположена между ступенями воздухоподогревателя "в рассечку". Поперечный шаг труб первой ступени - 40 мм, продольный - 55 мм. Поперечный шаг труб второй ступени - 50 мм, продольный - 55 мм.
Воздухоподогреватель - стальной, трубчатый, с шахматным расположением труб Ш40x1,5 мм, четырехходовой. Поперечный шаг труб: первой ступени - 70 мм, второй - 60 мм; продольный шаг: первой ступени - 45 мм, второй - 42 мм.
Для наглядности составим расчетную схему котла БКЗ-75-39-ФБ.
Рисунок 1 - Расчетная схема котла БКЗ-75-39-ФБ: 1 - топка; 2 - фестон; 3 - вторая ступень пароперегревателя; 4 - первая ступень пароперегревателя; 5 - вторая ступень водяного экономайзера; 6 - вторая ступень воздухоподогревателя; 6 - первая ступень водяного экономайзера; 8 - первая ступень воздухоподогревателя
Таблица 1 - Исходные данные
|
Название котла |
Д, т/ч |
рпе, бар |
tпе, С |
, % |
q1 |
Топливо №1 |
Топливо №2 |
tп.в,С |
|
|
БКЗ-75-39-ФБ |
75 |
40 |
440 |
4 |
40 |
10 |
16 |
145 |
2. Характеристики топлива
Расчётные характеристики для заданных видов топлива предоставлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Характеристики твёрдого топлива
|
Ср % |
Wp % |
Ap % |
Spр % |
Spo % |
Hp % |
Np % |
Op % |
Qpн кДж/кг |
|
|
59,5 |
5,0 |
26,6 |
21 |
0,7 |
3,1 |
1,0 |
2,0 |
23237,85 |
Таблица 3 - Характеристики газа
|
СH4 % |
C2H6 % |
C3H8 % |
C4H10 % |
C5H12 % |
N2 % |
CO2 % |
H2S % |
O2 % |
CO % |
H2 % |
Qрн кДж/кг |
С кг/м3 |
|
|
93,9 |
3,4 |
1,3 |
0,7 |
0,2 |
0,1 |
0,4 |
- |
- |
- |
- |
38101,7 |
0,748 |
3. Теплота сгорания смеси топлив
При сжигании смеси жидкого и газообразного топлив расчёт с целью упрощения условно ведется на 1 кг жидкого топлива с учётом количества газа (м3), приходящегося на 1 кг жидкого топлива. Поскольку доля жидкого топлива в смеси задана по теплу, то теплота сгорания жидкого топлива и является этой долей.
Следовательно, удельная теплота сгорания смеси определиться как:
где - теплота сгорания твёрдого топлива, кДж/кг;
- доля твёрдого топлива по теплу, %;
Количество теплоты, вносимое в топку с газом:
Тогда расход газа (в м3) на 1 кг твёрдого топлива будет равен:
где - теплота сгорания газа, кДж/м.
Проверка:
Таблица 4 - Присосы воздуха по газовому тракту
|
Участки газового тракта. |
? |
т+? |
ср |
|
|
Топка ,фестон |
0,1 |
1,2 |
1,2 |
|
|
Пароперегреватель I ст. |
0,05 |
1,25 |
1,225 |
|
|
Пароперегреватель II ст. |
0,05 |
1,30 |
1,275 |
|
|
Экономайзер II ст. |
0,04 |
1,34 |
1,32 |
|
|
Воздухоподогреватель II ст. |
0,03 |
1,37 |
1,355 |
|
|
Экономайзер I ст. |
0,04 |
1,41 |
1,39 |
|
|
Воздухоподогреватель I ст. |
0,03 |
1,44 |
1,425 |
4. Объёмы воздуха и продуктов сгорания
Необходимое для полного сгорания топлива количество кислорода, объёмы и массовые количества продуктов сгорания определяются из нижеследующих стехиометрических уравнений:
Для твёрдого топлива:
Для газообразного топлива:
VвII=0.0476•[0.5•СО+0.5•Н2+1.5•Н2S+?(m+0.25•n)•СmНn-О2]= =0.0476?[(1+0,25?4)?93,90+(2+0,25•6)?3,40+(3+0,25?8)?1,3+(4+0,25?10)?0,7+(5+0,25?15)?0,2]=10,115 мі/кг.
VN2II=0.79•VвII+0.01•N2=0.79•10,115+0.01•0,1=7,99 мі/кг.
VRO2II=0.01•(СО2+СО+Н2S+?m•СmНn)=0.01•(0,4+93,9+2•3,4+3•1,3+4•0,7+5•0,2)=1,088 мі/кг.
VН2OII=0.01•(Н2S+Н2+?0.5•n•СmНn+0.124•dr)+0.0161•Vв=0.01?(0,5?4?93,9+0,5?6?3,4+0,5•8?1,3+0,5?10?0,7+0,5?15?0,2+0,124?10)+0,0161?10,115=2,257мі/кг.
Для смеси топлив:
Vв=VвI+Х•VвII=6,068+0,915•10,115=15,323 мі/кг;
VN2=VN2I+Х•VN2II=4,8+0,915•7,99=12,11 мі/кг;
VRO2=VRO2I+Х•VRO2II=0,504+0,915•2,257=2,569 мі/кг;
VН2O=VН2OI+Х•VН2OII=1,115+0,915•1,088=2,11 мі/кг;
Расчёт действительных объёмов:
VN2=VN2+(-1)•Vв=12,11+(1.2-1)•15,323=15,175 мі/кг;
VН2O=VН2O+0.0161•(-1)•Vв=2,569+0.0161•(1.2-1)•15,323=2,618 мі/кг;
Vr=VRO2+VN2+VН2O=2,11+15,323+2,618=19,903 мі/кг;
Объёмные доли трёхатомных газов:
rRO2=VRO2/Vr=2,11/19,903=0,106
rН2O=VН2O/Vr=2,618/19,903=0,132
rn=rRO2+rН2O=0,106+0,132=0,238
Концентрация золы в доменных газах:
=10•А •ун/Vr=10•26,6•0.95/19,903=12,696 г/мі;
Таблица 5 - Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева
|
Величина |
Единица |
ТФ |
Участки конвективных поверхностей нагрева |
||||||
|
ПП Iст. |
ПП Iст. |
ВЭ Iст. |
ВП Iст. |
ВЭ Iст. |
ВП Iст. |
||||
|
Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе |
- |
1,2 |
1,225 |
1,275 |
1,32 |
1,355 |
1,39 |
1,425 |
|
|
VRO2 |
мі/кг |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
|
|
VN2=VN2+(-1)•Vв |
мі/кг |
15,175 |
15,557 |
16,324 |
17,01 |
17,55 |
18,08 |
18,62 |
|
|
VН2O=VН2O+0.0161•(-1)•Vв |
мі/кг |
2,618 |
2,624 |
2,637 |
2,648 |
2,656 |
2,665 |
2,674 |
|
|
Vr=VRO2+VN2+VН2O |
мі/кг |
19,903 |
20,291 |
21,07 |
21,77 |
22,316 |
22,85 |
23,84 |
|
|
rRO2=VRO2/Vr |
- |
0,106 |
0,104 |
0,100 |
0,096 |
0,094 |
0,092 |
0,09 |
|
|
rН2O=VН2O/Vr |
- |
0,132 |
0,129 |
0,125 |
0,121 |
0,119 |
0,116 |
0,114 |
|
|
rn=rRO2+rН2O |
- |
0,238 |
0,233 |
0,225 |
0,217 |
0,213 |
0,208 |
0,204 |
|
|
=10•А •ун/Vr |
г/мі |
12,696 |
12,454 |
11,99 |
11,61 |
11,32 |
11,06 |
10,79 |
|
|
103•Ар•бун/Qнр |
% |
0,435 |
0,435 |
0,435 |
0,435 |
0,435 |
0,435 |
0,435 |
5. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Iв=Vв•(сt)в=15,323•1436=22003,828 кДж/кг;
Ir=VRO2•(с)RO2+VN2•(с)N2+VН2О•(с)Н2О=2,11•2202+12,11•1394+2,569•1725=25959,08 кДж/кг;
Ir=Ir+(-1)•Iв=25959,08+(1.2-1)•22003,88=30359,86 кДж/кг.
Таблица 6 - Энтальпии продуктов сгорания в газоходах
|
t,C |
1,2 |
1,25 |
1,3 |
1,34 |
1,37 |
1,41 |
1,44 |
|
|
100 |
2723 |
3202 |
||||||
|
200 |
5498 |
6354 |
6476 |
|||||
|
300 |
8351 |
9401 |
9648 |
9833 |
||||
|
400 |
11280 |
12443 |
12692 |
13024 |
13273 |
|||
|
500 |
14278 |
15326 |
15746 |
16060 |
16479 |
|||
|
600 |
17343 |
17979 |
18614 |
19123 |
19505 |
|||
|
700 |
20486 |
21236 |
21986 |
22586 |
||||
|
800 |
23724 |
24590 |
25456 |
26148 |
||||
|
900 |
27010 |
27992 |
28973 |
29758 |
||||
|
1000 |
30359 |
31460 |
32560 |
|||||
|
1100 |
33730 |
34952 |
36174 |
|||||
|
1200 |
37109 |
38453 |
||||||
|
1400 |
44099 |
|||||||
|
1600 |
51154 |
|||||||
|
1800 |
58320 |
|||||||
|
2000 |
65588 |
|||||||
|
2200 |
72926 |
Таблица 7 - Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива
|
Величина |
Единица измерения |
Расчет |
||||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
||||
|
1 |
Располагаемая теплота топлива |
Qрр |
Qнр+Qв.вн+iтл, |
КДж/кг |
58094+0+0=58094 |
|
|
2 |
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания |
q3 |
По табл. 4-3 |
% |
0,5 |
|
|
3 |
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания |
q4 |
То же |
% |
5 |
|
|
4 |
Температура уходящих газов |
Принята |
0С |
130 |
||
|
5 |
Энтальпия уходящих газов |
Iух |
По табл. 5 |
КДж/кг |
4184,4 |
|
|
6 |
Температура воздуха в котельной |
tхв |
По выбору |
0С |
25 |
|
|
7 |
. Удельная энтальпия холодного воздуха |
Iх.в. |
Iх.в. = Vв•(сt)в |
КДж/кг |
497,99 |
|
|
8 |
Потери теплоты с уходящими газами |
q2 |
% |
|||
|
9 |
Потери теплоты в окружающую среду |
q5 |
По рис.3-1 |
% |
0,6 |
|
|
10 |
Сумма тепловых потерь |
? |
q2+q3+q4+q5+q6 |
% |
5,67+0,5+5+0,6=11,77 |
|
|
11 |
К.П.Д. парогенератора |
100 - ? |
% |
100-11,77=88,23 |
||
|
12 |
Коэффициент сохранения теплоты |
1 -q5/(+ q5) |
- |
|||
|
13 |
Паропроизводительность агрегата |
Д |
По заданию |
кг/с |
||
|
14 |
Давление пара в барабане |
Рб |
По заданию |
МПа |
1,1• Рпп=1,1•4=4,4 |
|
|
15 |
Температура перегретого пара |
tnn |
По заданию |
0С |
440 |
|
|
16 |
Температура питательной воды |
tnв |
По заданию |
0С |
145 |
|
|
17 |
Удельная энтальпия перегретого пара |
іnn |
По табл. VI - 8 |
кДж/кг |
3308 |
|
|
18 |
Удельная энтальпия питательной воды |
inв |
По табл. VI - 6 |
кДж/кг |
612,9 |
|
|
19 |
Значение продувки |
с |
По заданию |
% |
4 |
|
|
20 |
Полезно использованная теплота в агрегате |
Qnг |
Д( іnn- inв)+Д? с /100( iкиn-inв) |
кВт |
20,83•(3308-612,9)+ +20,83?0,04•(1115,5-612,9)=56557,67 |
|
|
21 |
Полный расход топлива |
В |
(Qnг?100)/ Qрр? |
кг/с |
||
|
22 |
Расчетный расход топлива |
Вр |
В?(1- q4/100) |
кг/с |
1,103•(100-5)/100=1,04 |
Таблица 8 - Расчёт конструктивных характеристик топки
|
ffd |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Активный объём топочной камеры |
По конструктивным размерам |
м3 |
430 |
||
|
Количество горелок |
n |
По табл. III-10 |
шт. |
2 |
|
|
Тепло производительность горелки |
МВт |
||||
|
Тип горелки |
-- |
По табл. III-6 |
-- |
Пылеугольная, №1 |
Таблица 9 - Расчет полной площади стен топки (Fст) и площади лучевоспринимающей поверхности топки (Hлт)
|
Величина |
Единица |
Стены топки |
Вых. окно топки |
|||||
|
Наименование |
Обозначение |
Фр.и свод |
Боковые |
Задняя |
||||
|
Общая площадь стены и выходного окна |
FСТ |
м2 |
101,675 |
124,275 |
64,8 |
23,675 |
323,375 |
|
|
Расст. между осями крайних труб |
b |
мм |
6.86 |
5.989 |
6.75 |
6.75 |
- |
|
|
Освещенная длина |
lосв |
м |
16,1 |
10,375 |
9,6 |
3,5 |
- |
|
|
Наружный диаметр экранныз труб |
d |
мм |
60 |
60 |
60 |
- |
- |
|
|
Шаг экранных труб |
S |
мм |
90 |
90 |
90 |
- |
- |
|
|
Расст.от оси экр.труб до кладки (стены) |
l |
мм |
100 |
100 |
100 |
- |
- |
|
|
Отношения |
S/d |
- |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
- |
- |
|
|
Отношение |
l/d |
- |
1.67 |
1.67 |
1.67 |
- |
- |
|
|
Угловой коэффициент |
х |
- |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
1 |
- |
|
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности топки |
Hлт |
м2 |
108,5 |
121,79 |
63,5 |
23,625 |
317,415 |
Таблица 10 - Поверочный расчёт теплообмена в топке
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определение |
|||
|
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности |
По конструктивным размерам |
м2 |
317,415 |
||
|
Полная площадь стен топочной камеры |
По конструктивным размерам |
м2 |
323,375 |
||
|
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности |
-- |
0,44 |
|||
|
Эффективная толщина излучающего слоя пламени |
м |
||||
|
Полная высота топки |
По конструктивным размерам |
м |
10,4 |
||
|
Высота расположения горелок |
По конструктивным размерам |
м |
3,41 |
||
|
Относительный уровень расположения горелок |
-- |
||||
|
Параметры забаластированости топочных газов на выходе |
rv |
- |
|||
|
Параметр |
М |
По нормативному методу |
- |
0,46 |
|
|
Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке |
М |
-- |
0,46?(1-0,4?0,327)=0,447 |
||
|
Темп. горячего воздуха |
По предварительному выбору |
С |
350 |
||
|
Энтальпия горячего воздуха |
Vво•(ct)гв |
кДж/кг |
15,323•472,5=7240,117 |
||
|
Энтальпия присосов воздуха |
Iхво |
кДж/кг |
497,99 |
||
|
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом |
кДж/кг |
||||
|
Полезное тепловыделение в топке |
кДж/кг |
||||
|
Температура газов на выходе из топки |
По предварительному выбору |
С |
1000 |
Таблица 11 - Поверочный расчёт фестона
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Полная площадь поверхности нагрева |
H |
По конструктивным размерам |
м2 |
66 |
|
|
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона |
Ндоп |
То же |
м2 |
4,2 |
|
|
Диаметр труб |
d |
» |
мм |
60*3 |
|
Относительный шаг труб:поперечный продольный |
» » |
-- -- |
5 4,17 |
||
|
Количество рядов труб по ходу газов |
» |
шт. |
4 |
||
|
Количество труб в ряду |
» |
шт. |
20 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
F |
м2 |
6,6•4,1-20•0,06•4,1=20,541 |
||
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
s |
м |
|||
|
Температура газов перед фестоном |
Из расчёта топки |
°С |
1005 |
||
|
Энтальпия газов перед фестоном |
То же |
кДж/кг |
30527,55 |
||
|
Температура газов за фестоном |
По предварительному выбору |
°С |
951 |
||
|
Количество теплоты, отданное фестону |
кДж/кг |
||||
|
Средняя температура газов |
°С |
||||
|
Средний температурный напор |
°С |
||||
|
Средняя скорость газов |
м/с |
||||
|
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов |
м·МПа |
||||
|
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока |
-- |
(8,57•0,238+0,067•12,696)?0,1?1,38 =0,39 |
|||
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
°С |
256+80=336 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
Вт/(м2·К) |
1(35+67)=102 |
|||
|
Коэффициент теплопередачи |
Вт/(м2·К) |
||||
|
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи |
кДж/кг |
||||
|
Тепловосприятие настенных труб |
кДж/кг |
||||
|
Суммарное тепловосприятие газоходов фестона |
кДж/кг |
1709+108=1817 |
|||
|
Расхождение расчетных тепловосприятий |
% |
Таблица 12 - Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
|
Показатели |
Единица |
Ступень |
||||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
I |
II |
||
|
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
38/32 |
38/32 |
||
|
Кол-во труб в ряду (поперёк газохода) |
То же |
шт. |
66 |
66 |
||
|
Кол-во рядов труб (походу газов) |
» |
шт. |
10 |
8 |
||
|
Средний шаг труб: Поперечный Продольный |
» » |
мм. мм. |
94 94 |
94 80 |
||
|
Расположение труб в пучке |
-- |
» |
-- |
Коридорное |
Коридорное |
|
|
Характер омывания |
-- |
» |
-- |
Поперечное |
Поперечное |
|
|
Средняя длина змеевика |
» |
м |
3,1 |
2,75 |
||
|
Суммарная длина труб |
» |
м |
66•10•3,1=2088 |
66•8•2,75=1452 |
||
|
Полная площадь поверхности нагрева |
м2 |
3,14•38•2088= =250 |
3,14•38•1452= 173 |
|||
|
Площадь живого сечения на входе |
м2 |
412,5•310-275•66•3,8= =18,68 |
412,5•310-262,5•66•3,8= 18,99 |
|||
|
То же, на выходе |
м2 |
262,5•310•2-250•66•3,8= =10 |
262,5•310•2-220•66•3,8= 10,75 |
|||
|
Средняя площадь живого сечения газохода |
м2 |
13,03 |
13,73 |
|||
|
Количество параллельно включенных змеевиков (по пару) |
По конструктивным размерам |
шт. |
66 |
66 |
||
|
Площадь живого сечение для прохода пара |
м2 |
3,14•322•66/4= 0,053 |
3,14•322•66/4= 0,053 |
Таблица 13 - Поверочный расчёт первой ступени перегревателя
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
38/32 |
||
|
Площадь поверхности нагрева |
То же |
м2 |
250 |
||
|
Температура пара на выходе из ступени |
По заданию |
єС |
348 |
||
|
То же, на входе в ступень |
По предварительному выбору |
єС |
256 |
||
|
Суммарное тепловосприятие ступени |
Q |
кДж/кг |
20,83/1,04?(3078,8-2763,5)= 6315 |
||
|
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки |
кВт/м2 |
0,9?1•113,9=102,51 |
|||
|
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью |
м2 |
412,5•310/1000=25,575 |
|||
|
Лучистое тепловосприятие ступени |
кДж/кг |
||||
|
Конвективное тепловосприятие ступени |
кДж/кг |
6315 - 705,8 = 5609 |
|||
|
Средняя температура газов |
єС |
0,5(951+751)=851 |
|||
|
Средняя скорость газов в ступени |
м/с |
||||
|
Средняя температура пара |
єС |
0,5(256+348)=302 |
|||
|
Средняя Скорость пара |
м/с |
||||
|
Толщина излучающего слоя |
s |
м |
|||
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
єС |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
Вт/(м2·К) |
1(45+33)=78 |
|||
|
Коэффициент теплопередачи |
Вт/(м2·К) |
||||
|
Температурный напор при противотоке |
єС |
||||
|
Площадь поверхности нагрева прямоточного участка |
Н/2 |
м2 |
125 |
||
|
Параметр |
A |
-- |
125/250=0,5 |
||
|
Полный перепад температур газов |
єС |
951-751=200 |
|||
|
То же, пара |
єС |
348-256=92 |
|||
|
Параметр |
P |
-- |
|||
|
Коэффициент перехода к сложной схеме |
По рис. 6-14 |
-- |
0,99 |
||
|
Температурный перепад |
єС |
0,998•548=546 |
|||
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
|
Расхождение расчётных тепловосприятий |
% |
Таблица 14 - Конструктивный расчёт второй ступени перегревателя
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
38/32 |
||
|
Параметр пара на входе в ступень: давление |
Из первой ступени перегревателя |
МПа |
4,4 |
||
|
Температура пара на входе в ступень |
То же |
єС |
256 |
||
|
Паросодержание |
-- |
0,98 |
|||
|
Удельная энтальпия пара на входе в ступень |
кДж/кг |
2763,5 |
|||
Параметры пара на выходе из ступени:давление |
По выбору |
МПа |
4,2 |
||
|
температура |
То же |
єС |
340 |
||
|
удельная энтальпия |
То же |
кДж/кг |
3058 |
||
|
Тепловосприятие пароохладителя |
По выбору |
кДж/кг |
70 |
||
|
Тепловосприятие ступени |
Q |
кДж/кг |
|||
|
Температура газов на входе в ступень |
То же |
єС |
765 |
||
|
Энтальпия газов на выходе из ступени |
кДж/кг |
||||
|
Средняя Температура газов в ступени |
єС |
0,5•(765+522)=644 |
|||
|
Средняя скорость газов в ступени |
м/с |
||||
|
Средняя температура пара |
єС |
0,5•(256+340)=298 |
|||
|
Средняя скорость пара |
м/с |
||||
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
s |
м |
|||
|
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов |
м·МПа |
0,1•0,225•0,19=0,0042 |
|||
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
єС |
||||
|
Температура в объёме камеры перед ступенью |
Из расчёта первой ступени перегревателя |
єС |
765 |
||
|
Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед ступенью |
Вт/(м2·К) |
30,5 |
Таблица 15 - Конструктивные размеры характеристики экономайзера
|
Наименование |
Обозначение |
Единица |
Ступень |
||
|
I |
II |
||||
Диаметр труб:наружный внутренний |
мм мм |
32 26 |
32 26 |
||
|
Расположение труб |
-- |
-- |
Шахматное |
Шахматное |
|
|
Количество труб в горизонтальном ряду |
шт. |
40 |
36 |
||
|
Количество горизонтальных рядов труб |
шт. |
36 |
14 |
||
|
Площадь поверхности нагрева |
м2 |
610 |
225 |
||
|
Размеры сечения газохода поперёк движения газов |
мм |
6,0751,7 |
6,0752 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
м2 |
4,93 |
7,29 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода воды |
м2 |
0,042 |
0,038 |
Таблица 16 - Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
|
Наименование |
Обозначение |
Единица |
Ступень |
||
|
I |
II |
||||
Диаметр труб:наружный внутренний |
мм мм |
40 37 |
40 37 |
||
|
Длина труб |
L |
м |
6,08 |
2,5 |
|
|
Расположение труб |
-- |
-- |
Шахматное |
Шахматное |
|
|
Количество ходов по воздуху |
n |
шт. |
3 |
1 |
|
|
Количество труб в ряду поперёк движения воздуха |
шт. |
38 |
47 |
||
|
Количество рядов труб вдоль движения воздуха |
шт. |
39 |
48 |
||
|
Количество параллельно включённых труб (по газам) |
шт. |
1482 |
2256 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
м2 |
3,28 |
3,43 |
||
|
Ширина сечения воздушного канала |
м |
6,075 |
6,075 |
||
|
Средняя высота воздушного канала |
м |
2,1 |
1,43 |
||
|
Площадь живого сечения для прохода воздуха |
м2 |
5,9 |
6,1 |
||
|
Площадь поверхности нагрева |
м2 |
2400 |
1500 |
Таблица 17 - Поверочный расчёт второй ступени экономайзера
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Площадь поверхности нагрева ступени |
Н |
По конструктивным размерам |
м2 |
225 |
|
|
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) |
кДж/кг |
||||
|
Удельная энтальпия воды на входе в ступень |
кДж/кг |
664-2101•1,04/21,66=563 |
|||
|
Средняя температура воды |
t |
єС |
|||
|
Скорость воды в трубах |
м/с |
||||
|
Средняя температура газов |
єС |
0,5•(522+450)=486 |
|||
|
Средняя скорость газов |
м/с |
||||
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
s |
м |
0,05 |
||
|
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока |
-- |
0,026 |
|||
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
єС |
145+60=205 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед степенью |
Вт/(м2·К) |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
Вт/(м2·К) |
1•(75+1,6)=76,6 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи |
Вт/(м2·К) |
||||
|
Отношение |
-- |
1,15 |
|||
|
Температурный напор |
єС |
0,5•(365+317)=341 |
|||
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
|
Расхождение расчётных тепловосприятий |
% |
||||
|
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) |
кДж/кг |
||||
|
Удельная энтальпия воды на входе в ступень |
кДж/кг |
||||
|
Температурный напор |
єС |
0,5•(365+285)=325 |
|||
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
|
Расхождение расчётных тепловосприятий |
% |
Таблица 18 - Поверочный расчёт второй ступени воздухоподогревателя
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
40 |
||
|
Отношение количества воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому |
-- |
1,2-0,03-0,04=1,13 |
|||
|
Тепловосприятие ступени |
кДж/кг |
||||
|
Средняя температура воздуха |
єС |
0,5•(205+350)=277,5 |
|||
|
Энтальпия газов на выходе из ступени |
кДж/кг |
||||
|
Средняя температура газов |
єС |
0,5(400+336)=392 |
|||
|
Средняя скорость газов |
м/с |
||||
|
Средняя скорость воздуха |
м/с |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи |
Вт/(м2·К) |
32 |
|||
|
Средний температурный напор при противотоке |
єС |
0,5(131+50)=90,5 |
|||
|
Параметр |
-- |
0,33 |
|||
|
То же |
-- |
2,2 |
|||
|
Температурный напор |
єС |
0,85?90,5=77 |
|||
|
Тепловосприятие по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
|
Расхождение расчётных тепловосприятий |
% |
Таблица 19 - Конструктивный расчёт первой ступени экономайзера
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Площадь поверхности нагрева ступени |
H |
По конструктивным размерам |
м2 |
610 |
|
|
Количество теплоты, отданное газами |
кДж/кг |
||||
|
Количество теплоты отданное газам |
кДж/кг |
||||
|
Расхождение расчётных тепловосприятий |
кДж/кг |
||||
|
Средняя температура воды |
tср |
єС |
0,5(145+157)=151 |
||
|
Скорость воды в трубах |
м/с |
||||
|
Средняя температура газов |
єС |
0,5(336+305)=320,5 |
|||
|
Средняя скорость газов |
м/с |
||||
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
Вт/(м2·К) |
1?90,72=90,72 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи |
Вт/(м2·К) |
||||
|
Отношение |
-- |
1,1 |
|||
|
Температурный напор |
єС |
0,5(179+160)=169,5 |
|||
|
Площадь поверхности нагрева ступени |
H |
м2 |
Таблица 20 - Конструктивный расчёт первой ступени воздухоподогревателя
|
Величина |
Единица |
Расчёт |
Подобные документы
Тепловой расчет промышленного парогенератора БКЗ-75-39 ФБ при совестном сжигании твердого и газообразного топлива. Выбор системы пылеприготовления и типа мельниц. Поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла. Определение невязки теплового баланса.
курсовая работа [413,3 K], добавлен 14.08.2012Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя, испарительного пучка и хвостовых поверхностей. Определение теплообмена в топке.
курсовая работа [541,4 K], добавлен 25.06.2013Основные цели поверочного расчета. Предназначение котельного агрегата БКЗ 210-140. Тепловой расчет парогенератора: анализ пароперегревателя, фестона, перегревателя, сущность конструктивных размеров воздухоподогревателя. Анализ дымососа и вентилятора.
курсовая работа [207,7 K], добавлен 12.03.2012Характеристика парового котла как основного агрегата тепловой электростанции. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки, системы автоматизации и рациональное использование топлива. Расчет парогенератора ГМ-50-1 по жидкому топливу.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 04.11.2009Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристика топки. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У. Определение фестона, перегревателя и хвостовых поверхностей. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.08.2014Характеристика 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 15.04.2011Действительное количество воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет теплообмена, фестона, пароперегревателя, хвостовых поверхностей и невязки теплового баланса.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2013Применение котлоагрегата в работе тепловой электростанции. Задачи конструктивного и поверочного расчета котла. Теплота сгорания смеси топлив и их характеристики. Объёмы воздуха и продуктов сгорания, энтальпия. Расчёт теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2009Описание 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 19.12.2015Тепловой расчет парогенератора: топливо, воздух, продукты сгорания. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя и испарительного пучка. Аэродинамический расчет топки и самотяги дымовой трубы. Выбор дымососа и вентилятора.
курсовая работа [166,5 K], добавлен 16.03.2012Техническая характеристика парогенератора ТГМП-114. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчёт котельного агрегата. Аэродинамический расчёт водяного экономайзера. Расчёт экранных труб на прочность. Выбор дымососа и вентилятора.
курсовая работа [197,5 K], добавлен 11.04.2012Уравнение теплового и материального баланса парогенератора ПГВ-1000, его тепловая диаграмма. Расчет коэффициента теплоотдачи и площади нагрева парогенератора. Конструктивный и гидродинамический расчет элементов парогенератора, определение их прочности.
курсовая работа [228,8 K], добавлен 10.11.2012Краткие технические характеристики современных котельных агрегатов. Охрана воздушного бассейна от вредных выбросов. Топливо, объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчёт теплового баланса, определение КПД и расхода топлива, теплообмена в топке.
учебное пособие [3,3 M], добавлен 06.05.2014Тепловой баланс котельного агрегата, расчет теплообмена в топке и теплообмена пароперегревателя. Теплосодержание газов на входе и выходе, коэффициент теплоотдачи конвекцией. Расчет водяного экономайзера, воздухоподогревателя, уточнение теплового баланса.
практическая работа [270,8 K], добавлен 20.06.2010Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания твердого топлива. Распределение тепловосприятий по поверхностям нагрева котла. Распределение по пароводяному тракту. Расчет трубчатого воздухоподогревателя. Тепловой баланс котла. Поверочный расчет ширм.
курсовая работа [334,5 K], добавлен 23.11.2012Пересчет состава и теплоты сгорания топлива. Тепловой баланс парогенератора. Предварительная расчетная схема и конструктивные размеры топки. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения. Характеристики и расчет экономайзера.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.05.2016Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015Проектно-экономические параметры парогенератора. Привязка расчета горения топлива к котлоагрегату. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Расчет характеристик топки, площади поверхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки.
курсовая работа [444,2 K], добавлен 03.01.2011Уравнения теплового баланса для парогенератора при прямоточной схеме генерации пара. Выбор скоростей и расчет трубного пучка. Расчет толщины трубки и геометрии межтрубного пространства. Тепловой расчет и расчет на прочность элементов парогенератора.
контрольная работа [211,0 K], добавлен 04.01.2014Определение 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 27.10.2011
