Теплогенерирующие установки

| Категория реферата: Рефераты по технологии
| Теги реферата: стандарты реферата, скачать ответы
| Добавил(а) на сайт: Ардалион.

Табл. 2
|Заводскоеобозначение |Конструктивные размеры котлов, мм |
|котла | |
|коэф. расхода|? |?т + ? ?пр |- |1,4 |1,5 |1,6 |
|воздуха | | | | | | |
|средний коэф.|?ср |(?т + ?i)/2 |- |1,4 |1,45 |1,55 |
|расхода | | | | | | |
|воздуха | | | | | | |
|действительны|VH2O |VоH2O+0,0161•(|м3/кг |0,784 |0,790 |0,800 |
|й объем | |?-1) • Vо | | | | |
|водяных паров| | | | | | |
|действительны|VN2 |VоN2 + ( ? - 1|м3/кг |8,202 |8,546 |9,234 |
|й объем азота| |) • Vо | | | | |
|действительны|VГ |(VоRO2 + VоN2 |м3/кг |10,182 |10,526 |11,214 |
|й объем газов| |+ VоH2O)+(? - | | | | |
| | |1) • Vо | | | | |
|объемные доли|rRO2 |VоRO2 / VГ |- |0,122 |0,118 |0,111 |
|трехатомных | | | | | | |
|газов | | | | | | |
|объемные доли|rH2O |VоH2O / VГ |- |0,0766 |0,075 |0,0713 |
|водяных паров| | | | | | |
|суммарная |rп | rH2O + rRO2 |- |0,199 |0,193 |0,182 |
|объемная доля| | | | | | |
|излучающих | | | | | | |
|газов | | | | | | |
|доля золы |аун |по табл. 2.3 |- |0,95 | | |
|топлива, | |[1] | | | | |
|уносимая с | | | | | | |
|продуктами | | | | | | |
|сгорания | | | | | | |
|массовый |G |1-0,01•Ар+1,30|кг/кг |13,47 |13,92 |14,82 |
|расход газов | |6 • ? • Vо | | | | |
|при сжига-нии| | | | | | |
|1 кг топлива | | | | | | |
|концентрация |?зл | 0,01 • (Ар •|кг/кг |7,76•10-3|7,51•10-|7,05•10-|
|частиц золы | |аун ) _ | | |3 |3 |
| | |Gг | | | | |

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Табл. 4
|t |Iог |Iов |Iзл |IГ = IоГ + (?-1) • IоВ + IЗЛ, |
|оС |кДж/кг |кДж/кг |кДж/кг |кДж/кг |
| | | | |топка |КП |ВЭК |
|30 |1026 |909 | | | | |
|100 |2077 |1830 |8,5 | | | |
|150 |3161 |2763 |13,0 | | | |
|200 |4279 |3718 |17,7 | |6156 |6327 |
|300 |5426 |4698 |27,6 | |7802 | |
|400 |6590 |5698 |37,6 | |9477 | |
|500 |7792 |6724 |48,1 | |11202 | |
|600 |9027 |7758 |58,6 | |12964 | |
|700 |10291 |8796 |69,5 |13879 |14759 | |
|800 |11568 |9860 |80,3 |15592 |16578 | |
|900 |12849 |10948 |91,2 |17320 | | |
|1000 |14139 |12041 |102,9 |19058 | | |
|1100 |15458 |13134 |115,0 |20826 | | |
|1200 |16806 |14256 |127,9 |22636 | | |
|1300 |18137 |15378 |141,3 |24430 | | |
|1400 |19490 |16496 |160,9 |26249 | | |
|1500 |20854 |17618 |181,8 |28084 | | |
|1600 |22219 |18740 |197,3 |29913 | | |
|1700 |23605 |19887 |215,0 |31775 | | |
|1800 |24983 |21039 |229,5 |33628 | | |
|1900 |26381 |22190 |244,2 |35501 | | |
|2000 |27779 |23337 |260,2 |37375 | | |

3. Тепловой баланс котла и расход топлива

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:
100 = ? + q2 + q3 + q4 + q5 + q6, % где q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.

Табл. 5
|Рассчитываемая |Обозна-|Формула или |Расчет |Значе-|Размер-н|
|величина |чение |обоснование | |ние |ость |
|Потери тепла от|q3 |по табл. 2.3 [1] | |0,5 |% |
|химической | | | | | |
|неполноты | | | | | |
|сгорания | | | | | |
|топлива | | | | | |
|Потери тепла от|q4 |по табл. 2.3 [1] | |3,0 |% |
|механической | | | | | |
|неполноты | | | | | |
|сгорания | | | | | |
|топлива | | | | | |
|Потери тепла с |q2 | (Iух–?ух • Iох )|(6527–1,6•909|18,77 |% |
|уходящими | |• (100-q4) |) • (100–3,0)| | |
|газами | |Qрн |/ 26126 | | |
|энтальпия |Iух |по табл. 4 | |6527 |кДж/кг |
|уходя-щих газов| | | | | |
|при tух | | | | | |
|коэф. избытка |?ух |по табл. 3 | |1,6 | |
|воздуха в | | | | | |
|уходящих газах | | | | | |
|энтальпия |Iохв |по табл. 4 | |909 |кДж/кг |
|холод-ного | | | | | |
|воздуха, при | | | | | |
|tхв=30о | | | | | |
|Потери тепла от|q5 |по рис. 3.1 [1] | |2,3 |% |
|наружного | | | | | |
|охлаждения | | | | | |
|доля |ашл |1 – аун |1 – 0,95 |0,05 | |
|шлакоулавливани| | | | | |
|я в топочной | | | | | |
|камере | | | | | |
|энтальпия шлака|(ct)шл |по табл. 3.1 [1] | |1470 |кДж/кг |
|Потери с |q6 | ашл • (ct)шл • | 0,05 • 1470 |0,03 |% |
|физичес-кой | |Ар _ |• 11 _ | | |
|теплотой шлака | |Qрн |26216 | | |
|КПД |? |100 – |100–(18,77+0,|75,4 |% |
|котлоагрегата | |(q2+q3+q4+q5+q6) |5+ | | |
| | | |3,0+2,3+0,03)| | |
|Коэффициент |? | 1 - q5 _ | 1 – 2,3 _|0,97 |% |
|сохранения | |? + q5 | | | |
|тепла | | |75,4 + 2,3 | | |
|энтальпия |iпп |По табл. | |3308 |кДж /кг |
|перегретого | | | | | |
|пара | | | | | |
|энтальпия |iпв |По табл. | |419 |кДж/кг |
|питательной | | | | | |
|воды | | | | | |
|Расход топлива |В | D • ( iпп – iпв|1,8 • ( 3308 |0,325 |кг/с |
| | |) _ |– 419) | | |
| | |? • Qрн |0,754 • 26216| | |
|Расчетный |Вр |В • ( 1 – 0,01 • |0,325•(1–0,01|0,315 |кг/с |
|расход топлива | |q4 ) |•3,0) | | |

4. Тепловой расчет топочной камеры

Табл. 6
|Рассчитываемая |Обозна|Формула или |Расчет |Значе-|Размер|
|величина |-чение|обоснование | |ние |-ность|
|Объем топк |Vт |принимаем | |14,77 |м3 |
| | |конструктивно | | | |
|Полная площадь |Fсм | _____ | _____ |36,12 |м2 |
|поверностей топки| |6 • 3 ? Vт2 |6 • 3 ? 14.772| | |
|Радиационная |Hл |принимаем | |24,78 |м2 |
|площадь | |конструктивно | | | |
|поверхности | | | | | |
|нагрева | | | | | |
|Степень |?э |Hл / Fсм |24,78 / 36,12 |0,69 | |
|экранирования | | | | | |
|температуру |t`вп |по табл. 1.4 | |45 |оС |
|воздуха на входе | |[1] | | | |
|в | | | | | |
|воздухоподогреват| | | | | |
|ель | | | | | |
|температуру |tгв |по табл. 1.5 | |350 |оС |
|подогрева воздуха| |[1] | | | |
|энтальпия |Iогв |по табл. 4 | |4208 |кДж/кг|
|горячего воздуха | | | | | |
|Тепло вносимое |Qв |Iогв•?т |4208•1,4 |5891 |кДж/кг|
|воздухом в топку | | | | | |
|Полезное |Qт |Qнр•(100-q3-q4-|21216•(100-0,5+3|26991 |кДж/кг|
|тепловы-деление в| |q6) / |+ | | |
|топке | |/(100-q4)+ Qв |+0,03)/(100-3)+5| | |
| | | |891 | | |
|Теоретическая |tтеор |по табл. 4 | |1943 |оС |
|температура | | | | | |
|горения | | | | | |
|Относит. |xг |принимаем | |0,14 | |
|положение горелок| |конструктивно | | | |
|Коэф. ядра факела|М |0,59-0,5•хг |0,59-0,5•0,14 |0,52 | |
|Теплонапряжение |Q/Fсм |Вр•Qт/Fсм |0,315•26991/36,1|235,39|кВт/м2|
|стен топки | | |2 | | |
|Эффективная |s |3,6•Vт/Fсм |3,6•14,77/36,12 |1,47 |м |
|толщи-на | | | | | |
|излучающего слоя | | | | | |
|Произведение Ph•s|Ph•s |P•rn•s |1•0,199•1,47 |0,3 |бар•м |
|Коэф. ослабления | |Принимаем | | | |
|лучей: | |t"=1000oC | | | |
|трехатомными |кr |по номограмме | |0,7 |1/бар•|
|газами | | | | |м |
|золовыми |кзл |по номограмме | |6,4 |1/бар•|
|частицами | | | | |м |
|остатками кокса |кк |по номограмме | |1 |1/бар•|
| | | | | |м |
|безразмерные |x1 | | |0,5 | |
|величины |x2 | | |0,03 | |
|Оптическая |kps |(кr•rn+кзл•?зл+|(0,7•0,199+6,4• |0,3 |бар•м |
|толщина | |кк•х1•ч2) •Р•S |7,76•10-3+ | | |
| | | |1•0,5•0,03) | | |
| | | |•1•1,47 | | |
|Степень черноты |аф |1-е-kps |1-e-0,3 |0,26 | |
|факела | | | | | |
|Коэф. тепловой |( |х•( |0,99•0,6 |0,59 | |
|эффективности | | | | | |
|Степень черноты |ат | аф | |0,37 | |
|топки | |_ |0,26 _ | | |
| | |аф+(1-аф)• ( |0,26+(1-0,26)• | | |
| | | |0,59 | | |
|Температура газов|t"т |по номограмме | |945 |oC |
|на выходе из | | | | | |
|топки | | | | | |
|Энтальпия газов |I"т |по табл. 4 | |13494 |кДж/кг|
|на выходе из | | | | | |
|топки | | | | | |
|Тепло, |Qтл |?• (Qт- I"т) |0,97•(26991-1349|13092 |кДж/кг|
|передаваемое | | |4) | | |
|топке излучением | | | | | |

5. Расчет конвективного пучка

Табл. 7
|Рассчитываемая |Обозна-|Формула или |Значение при |Размер|
|величина |чение |обоснование | |-ность|
| | | |400 оС|300 оС|200 | |
| | | | | |оС | |
|Полная поверхн. КП|Н |конструктивно |147,8 |м2 |
|Диаметр труб |d |конструктивно |51х2,5 |мм |
|Относительный шаг |S1/d |конструктивно |2,16 |мм |
|поперечных | | | | |
|Относительный шаг |S2/d |конструктивно |1,76 |мм |
|продольных | | | | |
|Живое сечение |F |конструктивно |1,24 |м2 |
|газов | | | | |
|Эффективная тощина|S |0,9•d•( 4 • |0,18 |м |
|излучающего слоя | |S1•S2_)-1 | | |
| | |( • d2 | | |
|Температура газов |t'r |из расчета топки |945 |oC |
|перед КП | |t'r= t"т | | |
|Энтальпия газов |I'r |из расчета топки |13494 |кДж/кг|
|перед КП | |I'r= I"т | | |
|Температура газов |t"r |Принимаем |400 |300 |200 |oC |
|за КП | |предварительно | | | | |
|Энтальпия газов за|I"r |по табл. 4 |6590 |5426 |4279 |кДж/кг|
|КП | | | | | | |
|Тепловосприятие по|Qб |?•(I'r- I"r) |6697 |7826 |8939 |кДж/кг|
|балансу | | | | | | |
|Температ. |ts |по табл. |194 |oC |
|насыщения | | | | |
|Средняя |trср |(t'r+t"r)/2 |673 |623 |573 |oC |
|температура газов | | | | | | |
|Средний |(t | (tб-(tм _ |421,5 |329 |153,7|oC |
|температурный | |ln (tб/(tт | | | | |
|напор | | | | | | |
|Средняя скорость |Wr | Вр•Vг • |9,26 |8,77 |8,29 |м/с |
|газов в пучке | |(trср+273) | | | | |
| | |F 273 | | | | |
|Коэф. теплоотдачи |?k |по рис. 2 [2] |75 |73 |71 |Вт/м•К|
|конвекцией | | | | | | |
|Произведение Ph•s |Ph•s |P•rn•s |0,035 |бар•м |
|Коэф. ослабл. | |
|лучей: | |
|трехатомными |кr |по номограмме |1,25 |1,4 |1,6 |1/бар•|
|газами | | | | | |м |
|золовыми частицами|кзл |по номограмме |9,9 |10,7 |11,7 |1/бар•|
| | | | | | |м |
|Оптическая толщина|kps |(кr•rn+кзл•?зл) |0,051 |0,061 |0,071|- |
| | |•Р•S | | | | |
|Степень черноты |аг |1-е-kps |0,048 |0,058 |0,068|- |
|газового потока | | | | | | |
|Температура |t3 |ts+(t |615,5 |523 |347,7|oC |
|загрязненной | | | | | | |
|стенки | | | | | | |
|Коэф. теплоотдачи |?л |?л=?н+аи+сг |4,51 |4,28 |4,07 |Вт/м•К|
|излучением | |по рис. 4 [2] | | | | |
|Коэф. тепловой |( | |0,65 | |
|эффективности | | | | |
|Коэф. теплоотдачи |к |(•(?k+?л) |51,6 |50,2 |48,7 |Вт/м•К|
|Тепловосприятие КП|Qт | к•(t•Н•10-3 |10205 |7749 |3512 |кДж/кг|
|по ур-ию | |Вр | | | | |
|теплообмена | | | | | | |
|Действительная |t"кп | |305 |oC |
|температ. за КП | | | | |
|Действительная |I"кп |по табл. 4 |7835 |кДж/кг|
|энтальпия за КП | | | | |
|Действительное |Qбд |?•(I'r- I"КП) |5556 |кДж/кг|
|тепловосприятие по| | | | |
|балансу | | | | |

[pic]

Действительная температура за КП
6. Расчет экономайзера

Табл. 8
|Рассчитываемая |Обозна|Формула или |Расчет |Значе-|Размер|
|величина |-чение|обоснование | |ние |-ность|
|Температура газов|t'г |из расчета КП | |305 |oC |
|на выходе | |t'г=t"кп | | | |
|Энтальпия газов |I'г |из расчета КП | |7835 |кДж/кг|
|на входе | |I'г=I"кп | | | |
|Температура воды |t'пв |по условию | |100 |oC |
|на входе в | | | | | |
|экономайзер | | | | | |
|Энтальпия воды на|i'пв |i'пв•4,19 | |419 |кДж/кг|
|входе в | | | | | |
|экономайзер | | | | | |
|Температура газов|t"г |t"г=tух | |200 |oC |
|на выходе | | | | | |
|Энтальпия газов |I"г |по табл. 4 | |6327 |кДж/кг|
|на выходе | | | | | |
|Присос воздуха |(( |по табл. 3 | |0,1 |- |
|Тепловосприятие |Qб |?•(I'r - |0,97•(7835-6327+|1599 |кДж/кг|
|по балансу | |I"r+((•Iохв) |0,1•909) | | |
|Энтальпия воды на|i"пв |i'пв+Qб•Вр/Д |419+1599•0,315/1|687 |кДж/кг|
|выходе | | |,4 | | |
|Температура воды |t"пв |i"пв /4,19 |687/4,19 |164 |oC |
|на выходе | | | | | |
|Температурный |(t' |t'г- t"пв |305-164 |141 |oC |
|напор на входе | | | | | |
|газов | | | | | |
|Температурный |(t" |t"г- t'пв |200-100 |100 |oC |
|напор на выходе | | | | | |
|газов | | | | | |
|Средний |(t |((t'+(t")/2 |(141+100)/2 |120,5 |oC |
|температурный | | | | | |
|напор | | | | | |
|Средняя |tгср |(t'г+ t"г)/2 |(305+200)/2 |252,5 |oC |
|температура газов| | | | | |
|Средняя |tпвср |(t'пв+ t"пв)/2 |(100+164)/2 |132 |oC |
|температура воды | | | | | |
|Температура |tз |tгср+25 |132+25 |157 |oC |
|загрязненной | | | | | |
|стенки | | | | | |
|Объем газов на 1 |Vг |по табл. 3 | |11,214|м3/кг |
|кг топлива | | | | | |
|Средняя скорость |Wг |5 – 12 | |8 |м/с |
|газов | | | | | |
|Живое сечение для|F | Вр•Vг • |0,315•11,214•(25|0,84 |м2 |
|прохода газов | |(tгср+273)_ |2,5+273) | | |
| | |Wг • 273 |8 • | | |
| | | |273 | | |
|Требуемое живое |Fтр |конструктивно | |0,12 |м2 |
|сечение для | | | | | |
|прохода газов | | | | | |
|Число труб в |n |F/Fтр |0,84/0,12 |7 |шт. |
|горизонтальном | | | | | |
|ряду | | | | | |
|Коэф. теплоотдачи|k |k=kн•сv |18•1,05 |18,9 |Вт/м•К|
|Поверхность |H | Qб•Вр•103_ | 1405•0,315•103_|212 |м2 |
|обмена по уровню | |k • (t | | | |
|теплобмен. | | |18,9•110,5 | | |
|Требуемая |Hтр |конструктивно | |2,95 |м2 |
|поверхность | | | | | |
|нагрева со | | | | | |
|стороны газов | | | | | |
|Общее число труб |N |Н/Нтр |212/2,95 |71,8 |шт. |
|Число рядов труб |n |N/n |71,8/7 |10 |шт. |
|по вертикали | | | | | |

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора

Табл.9
|Величина |размерность|топка |КП |ВЭК |
|температура газов на входе |oC |30 |945 |305 |
|температура газов на выходе |oC |945 |305 |200 |
|Тепловосприятие |кДж/кг |13092 |5556 |1599 |
|температура теплоносителя на |oC |100 |194 |164 |
|входе | | | | |
|температура теплоносителя на |oC |194 |164 |100 |
|выходе | | | | |
|скорость газов |м/с | |8,77 |8 |

8. Проверочный расчет

Qнр • ( / 100 = ( Qлг + Qбкп + Qбвэк ) • ( 1 – q4 / 100 )

26126 • 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556 + 1599 ) • ( 1 – 3 / 100 )
19699 = 19639

( 19699 – 19639 ) • 100 % = 0,3 %

19699

Ошибка составляет 0,3 %
Литература

1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу
"Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07.
Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.
2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.
3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.
4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.:
Энергоатомиздат, 1987.
5. http:/www.kotel.ru – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".