Тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10-13
![Курсовая: Тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10-13](https://gugn.ru/work/1442029/cover.png)
Основными тепловыми агрегатами паротурбинной ТЭС являются паровой котел и паровая турбина. Паровой котел представляет собой систему поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды путем использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива. Поступающую в паровой котел воду называют питательной водой. Питательная вода в котле подогревается до температуры… Читать ещё >
Тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10-13 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Инженерно-технический институт Кафедра Промышленной Теплоэнергетики и теплотехники Курсовой проект по дисциплине: «Котельные установки и парогенераторы»
на тему: «Тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10−13»
Выполнил: студент группы 3ПТ-31
Иванов Иван Иванович Проверил: преподаватель Петров П.П.
Челябинск 2011;2012 уч. Год.
Задание на курсовой проект
По курсу «Котельные установки и парогенераторы»
Тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10−13
Группы 3ПТ-31
Разработать проект котельного агрегата согласно следующим данным:
1. Тип котла: ДКВР 10−13
2. Топливо-природный газ. Газопровод: Уренгой — Надым — Пунга — Ухта
3. Производительность котла, расчетная 14 Т/Ч
4. Давление пара на выходе из пароперегревателя 14 ат.
5. Температура перегретого пара 350°С
6. Температура питательной воды 100 °C.
Срок выдачи 14.03.2012.
Срок исполнения____________
- Задание на курсовой проект
- Введение
- Тепловой расчет котельного агрегата
- 1. Сводка конструктивных характеристик агрегата
- 1.1 Топка
- 1.2 Конвективные поверхности нагрева
- 2. Топливо, состав и количество продуктов сгоранияи их энтальпия
- 2.1 Состав топлива и теплота сгорания его
- 2.2 Теоретическое количество воздуха, необходимого для горения и теоретический состав дымовых газов
- 2.3 Состав продуктов сгорания и объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата
- Заключение
- Список литературы
Цель курсового проекта — поверочный расчет котельного агрегата, работающего на природном газе.
Основным типом ТЭС на органическом топливе являются паротурбинные электростанции, которые делятся на конденсационные (КЭС), вырабатывающие только электрическую энергию, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), предназначенные для выработки тепловой и электрической энергии.
Централизованное снабжение теплотой крупных городов, поселков и промышленных объектов в виде горячей воды и пара низкого давления значительно повышает эффективность использования энергии сжигаемого топлива и улучшает состояние воздушного бассейна в зоне городов.
Паротурбинные электростанции выгодно отличаются возможностью сосредоточения огромной мощности в одном агрегате, относительно высокой экономичностью и наименьшими капитальными затратами на их сооружение.
Основными тепловыми агрегатами паротурбинной ТЭС являются паровой котел и паровая турбина. Паровой котел представляет собой систему поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды путем использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива. Поступающую в паровой котел воду называют питательной водой. Питательная вода в котле подогревается до температуры насыщения, испаряется, а полученный насыщенный пар затем перегревается.
Полученный в паровом котле перегретый пар высокого давления поступает в турбину, где его теплота превращается в механическую энергию вращающегося вала турбины. С последним связан электрический генератор, в котором механическая энергия превращается в электрическую.
На современных КЭС и ТЭЦ с агрегатами единичной электрической мощности 100 МВт и выше применяют промежуточный перегрев пара, при котором частично отработавший пар из промежуточных ступеней турбины возвращают в паровой котел, а оттуда — обратно в турбину. Обычно применяют одноступенчатый промежуточный перегрев пара. В установках очень большой мощности применяют двойной промежуточный перегрев. Промежуточный перегрев пара увеличивает КПД турбинной установки и соответственно снижает удельный расход пара на выработку электроэнергии. Промежуточный перегрев пара снижает также влажность пара в ступенях низкого давления турбины и уменьшает эрозионный износ лопаток.
Отработавший пар из турбины направляют в конденсатор — устройство, в котором пар охлаждается водой из какого-либо природного (река, озеро, море) или искусственного (водохранилище) источника. При отсутствии вблизи станции большого водного бассейна используют замкнутую циркуляцию воды с охлаждением ее после конденсатора атмосферным воздухом в башнях-градирнях. При охлаждении отработавшего пара он конденсируется. Полученный конденсат перекачивают конденсатным насосом через подогреватели низкого давления (ПНД) в деаэратор. Здесь конденсат доводится до кипения при давлении, деаэратора, освобождаясь при этом от газов (главным образом, от кислорода и углекислоты), вызывающих коррозию оборудования. Сюда поступает очищенная добавочная вода, компенсирующая потери пара и конденсата в цикле. Из деаэратора вода питательным насосом через подогреватели высокого давления (ПВД) подается в паровой котел под давлением, превышающим давление в котле. Подогрев конденсата в ПНД и питательной воды в ПВД производится конденсирующимся паром, отбираемым из турбины, — так называемый регенеративный подогрев. Регенеративный подогрев воды повышает КПД паротурбинной установки.
Таким образом, на КЭС паровой котел в основном питается конденсатом производимого им пара. На ТЭЦ часть пара, кроме того, отводится на технологические нужды промышленных предприятий или используется для бытовых потребителей. На КЭС потери пара и конденсата составляют небольшую долю общего расхода пара около 0,5−1%, и поэтому для их восполнения требуется небольшая добавка предварительно обрабатываемой в водоподготовительной установке (ВПУ) воды. На ТЭЦ потери могут быть значительно выше и добавка воды может достигать 30 — 50%.
В число устройств и механизмов, обеспечивающих работу парового котла, входят топливо приготовительные устройства, питательные насосы, дутьевые вентиляторы, подающие воздух для горения, дымососы, служащие для удаления продуктов сгорания через дымовую трубу в атмосферу, и другое вспомогательное оборудование. Паровой котел и весь комплекс перечисленного оборудования составляют котельную установку. Следовательно, понятие «котельная установка» представляет собой сложное техническое сооружение для производства пара, в котором все рабочие процессы полностью механизированы и автоматизированы; для повышения надежности работы ее оснащают автоматической защитой от аварий.
Тенденции развития паровых котлов — это увеличение единичной мощности, повышение начального давления пара и его температуры, применение промежуточного перегрева пара, полная механизация и автоматизация управления, изготовление и поставка оборудования крупными блоками для облегчения и ускорения монтажа.
С применением пара сверхкритического давления (СКД) (р=25,5 МПа) и перегрева пара tпп= 545−565°С, развитием регенеративного подогрева тепловая экономичность ТЭС приблизилась к своему термодинамическому пределу (КПД около 42%). Дальнейшее повышение начальных параметров пара уже мало повышает тепловую экономичность паротурбинных блоков, но сильно увеличивает их стоимость из-за применения более высоколегированных и дорогостоящих сталей. Осложняется при этом и сохранение уже достигнутых показателей надежности.
Тепловой расчет котельного агрегата
1. Сводка конструктивных характеристик агрегата
1.1 Топка
Эскиз № 1 к тепловому расчету котельного агрегата
1. Площадь ограждающих поверхностей камеры горения:
а) боковые стены:
2,370 • (1,800 + 0,250) = 4,85
(2,370 + 3,445) / 2 • 1,950 = 5,65
(3,445 + 3,045) / 2 • 1,230 = 4,00
14,50 • 2 = 29,00 м2
б) передняя стена:
(1,230 + 1,930 + 1,800 + 0,250) · 2,810 = 14,70 м2
г) задняя стена:
(1,290 + 2,220 + 1,800 + 0,250) · 2,810 = 15,60 м2
г) под:
3,045 · 2,810 = 8,55 м2
д) потолок:
2,370 · 2,810 = 6,65 м2
Итого 74,50 м2
2. Площадь ограждающих поверхностей камеры догорания:
а) боковые стены:
0,812 · (1,480 + 0,250) · 2 = 2,81 м2
б) передняя и задняя стены:
(1,480 + 0,250) · 2,810 · 2 = 9,64 м2
в) под и потолок
0,812 · 2,810 · 2 = 4,56 м2 Итого 17,01 м2
3. Общая площадь ограждающих поверхностей топкиFт = 91,51 м2
4. Объем топки:
а) камера горения:
11,50 · 2,810 = 40,70 м3
6) камера догорания:
1,41 · 2,810 = 3,96 м3 Всего Vт=44,66 м3
5. Эффективная толщина излучающего слоя
6. Относительное положение максимума температуры в топке
7. Луче воспринимающая поверхность нагрева топки
Наименование лучевосприни — мающей поверхности нагрева | Освещенная длина труб l, мм | Расстояние между осями крайних труб экрана b, мм | Площадь стены, покрытая экраномFпл, м2 | Шаг экранных труб s, мм | Расстояние от оси трубы до стены топки e, мм | Относительный шаг экранных труб s/d | Относительное расстояние от оси трубы до стены топки e/d | Угловой коэффициент экрана x | Величина лучеиспускающей поверхности нагрева Нл, м2 | ||
Номер экрана | Значение x | ||||||||||
Боковые экраны: | |||||||||||
прямоугольная часть | 2120х2 | 22,7 | 1,57 | 0,8 | 0,9 | 21,3 | |||||
трапецеидальная часть | 240х2 | 0,82 | 1,57 | 0,8 | 0,9 | 0,77 | |||||
Передний экран | 6,04 | 2,55 | 0,8 | 4,84 | |||||||
Задний экран | 10,71 | 2,55 | 0,5 | 0,7 | 7,61 | ||||||
Экраны боковых стен камеры догорания | 240х2 | 1,15 | 1,57 | 0,8 | 0,9 | 1,08 | |||||
Первый ряд кипятильных труб | 3,58 | 2,16 | 0,6 | 0,8 | 2,83 | ||||||
Всего | … | … | … | … | … | … | … | … | 38,4 | ||
8. Степень экранирования топки ш = Нл/ Fт= 38,43/91,51 = 0,42.
Эскиз № 2 к тепловому расчету котельного агрегата
1.2 Конвективные поверхности нагрева
Сводные данные расчета конвективных поверхностей нагрева представлены в «Сводной таблице расчета конвективных поверхностей нагрева» .
Сводная таблица расчета конвективных поверхностей нагрева
Наименование величин | Условное обозначение | Единица измерения | Формула или источник | Пароперегреватель | Первый газоход котла | Второй газоход котла | Водяной экономайзер | |
Высота газохода: минимальная | амин | мм | По чертежу | |||||
максимальная | амакс | мм | ; | ; | ; | |||
эффективная | аэ | мм | ; | |||||
Ширина газохода | b | мм | ; | ; | ||||
Число труб поперек газохода | z1 | ; | По чертежу | ; | ||||
Диаметр труб | d | мм | По чертежу | ; | ||||
Площадь сечения газохода | м2 | 2,52 | 3,42 | 2,32 | ; | |||
Площадь сечения газохода, перегораживаемая трубами | м2 | 1,74 | 1,2 | ; | ||||
Площадь сечения газохода в свету | м2 | 1,52 | 1,68 | 1,12 | 0,8 | |||
Поверхность нагрева газохода | Нг | м2 | По данным завода изготовителя | ; | 93,5 | ; | ||
Отношение поверхности нагрева газохода к площади сечения его в свету | ; | ; | 67,9 | 83,5 | ; | |||
Поверхность нагрева котла общая | Нк | м2 | ; | 207,5 | 207,5 | ; | ||
Сумма величин Нг/Fгж для обоих газоходов котла | ; | ; | ; | 151,4 | 151,4 | ; | ||
Площадь сечения газоходов котла, усредненная расчетная | Fк | м2 | ; | 1,37 | 1,37 | ; | ||
Шаг труб вдоль оси барабана котла | s1 | мм | По чертежу | 60/140 | ; | |||
Шаг труб поперек оси барабана котла | s2 | мм | По чертежу | 40/80 | ; | |||
Эффективная толщина излучающего слоя | s | м | 0,167 | 0,184 | 0,184 | ; | ||
Площадь поперечного пароперегревателя для прохода пара | м2 | 0,0162 | ; | ; | ; | |||
тепловой расчет котельный агрегат
2. Топливо, состав и количество продуктов сгоранияи их энтальпия
2.1 Состав топлива и теплота сгорания его
Азот | N2 | 1% | ||
Углекислота | СО2 | 0,14% | ||
Метан | СН4 | 98,72% | ||
Этан | С2Н6 | 0,12% | ||
Пропан | С3Н8 | 0,01% | ||
Бутан | С4Н10 | <0,01% | ||
Теплота сгорания низшая | ккал/м3 | |||
Мдж/м3 | 35,5 | |||
Плотность газа | с | кг/м3 | 0,724 | |
Тип топки | Наименование топлива | Коэффициент избыточного воздуха в топке | Допустимое по условиям горения теплонапряжение топочного объема, 103 ккал/м3•ч | Потери тепла, % | |||
от химической неполноты сгорания | от механической неполноты сгорания | ||||||
котлы с D> 50 т/ч | котлы с D? 50 т/ч | ||||||
Пылеугольные с шаро-выми барабанными, среднеходовыми и быстро-ходнымимельницами с центробежными и инерционными сепараторами | АШ (утепленные шлаковые воронки) | 1,25 | 2−3 | 3−4 | |||
Тощие угли | 1,25 | ||||||
Каменные угли (Vг? 25%) | 1, 20 | ||||||
Каменные угли (Vг> 25%) | 1, 20 | 0,5 | 1,5 | 2,5 | |||
Бурые угли | 1, 20 | 0,5 | 0,5 | ||||
Пылеугольные с быстроходными молотковыми мельницами и шахтными сепараторами | Каменные угли (Vг> 30%) | 1,25 | 0,5 | ||||
Бурые угли | 1,25 | 0,5 | |||||
Сланцы гдовские и эстонские | 1,25 | 0,5 | 1,5 | ||||
Фрезерный торф | 1,25 | ||||||
Для сжигания мазута и газа | Мазут | 1,05−1,15 | 250−600 | ; | ; | ||
Газ | 1,10 | 250−600 | ; | ; | |||
Примечание. Таблица составлена по расчетной нормали РН 5−02 нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов
Тип топлива | Сорт сжигаемого топлива | Рекомендуемая температура подогрева воздуха,°С | |
Факельная с твердым шлаковым удалением | Антрацитовый штыб и тощие угли | 380−420 | |
Каменные угли, сланцы северо-западных месторождений и другие топлива с приведенной влажностью до 8% | 250−300 | ||
Бурые угли, фрезерный торф и другие топлива с приведенной влажностью выше 8% | 380−420 | ||
Факельная и циклонная с жидким шлакоудалением | Все сорта твердого топлива | 380−420 | |
Факельная | Мазут и природный газ | 200−300 | |
Рис. 1. Зависимость величины потери тепла на наружное охлаждение котельного агрегата паропроизводительности
2.2 Теоретическое количество воздуха, необходимого для горения и теоретический состав дымовых газов
Наименование величины | Обозначение | Единица измерения | Расчетная формула или источник определения | Расчет | Результаты расчета | |||
промежуточные | окончательные | |||||||
Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения | м3/м3 | СО | 0,5· 0 | |||||
Н2 | 0,5· 0 | |||||||
H2S | 1,5· 0 | |||||||
СН4 | (1+1) · 98,72 | 197,44 | ||||||
С2Н6 | (2+1,5) · 0.12 | 0,42 | ||||||
С3Н8 | (3+2) · 0,01 | 0.05 | ||||||
С4Н10 | (4+2,5) · 0,009 | 0,058 | ||||||
С5Н12 | (5+3) · 0 | |||||||
С6Н14 | (5+3,5) · 0 | |||||||
0,0476· 197.968 | 9.42 | |||||||
Теоретический объём азота в дымовых газах | м3/м3 | 0,79· 9,42+1/100 | 7,45 | |||||
Объём сухих трехатомных газов | м3/м3 | СО2 | 1· 0,14 | 0,14 | ||||
СО | 1· 0 | |||||||
Н2 | 1· 0 | |||||||
СН4 | 1· 98,72 | 98,72 | ||||||
С2Н6 | 2· 0,12 | 0,24 | ||||||
С3Н8 | 3· 0,01 | 0,03 | ||||||
С4Н10 | 4· 0,009 | 0,036 | ||||||
С5Н12 | 5· 0 | |||||||
С6Н14 | 6· 0 | |||||||
0,01· 99.17 | 0,9917 | |||||||
Теоретический объём водяных паров в дымовых газах | м3/м3 | Н2 | 1· 0 | |||||
Н2S | 1· 0 | |||||||
СН4 | 2· 98,72 | 197.44 | ||||||
С2Н6 | 3· 0,12 | 0,36 | ||||||
С3Н8 | 4· 0,01 | 0,04 | ||||||
С4Н10 | 5· 0,009 | 0,045 | ||||||
С5Н12 | 6· 0 | |||||||
С6Н14 | 7· 0 | |||||||
0,124· 5,0 | 0,62 | |||||||
1,61· 9,42 | 15,17 | |||||||
0,01· (197.885+0,62+15,17) | 2,137 | |||||||
Полный объём теоретического количества дымовых газов | м3/м3 | 7,45+0,9917+2,137 | 10.58 | |||||
2.3 Состав продуктов сгорания и объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата
Наименование рассчитываемой величины | Обозначение | Единица измерения | Наименование элементов газового тракта | ||||
Топка | Пароперегреватель | Котел | Водяной экономайзер | ||||
Коэффициент избытка воздуха в конце топки | б" т | ; | 1,1 | ; | ; | ; | |
Присос по элементам тракта | Дб | ; | ; | 0,05 | 0,10 | 0,10 | |
Коэффициент избытка воздуха за элементом тракта | б" | ; | 1,1 | 1,15 | 1,25 | 1,35 | |
Коэффициент избытка воздуха, средний | бср | ; | 1,1 | 1,125 | 1,2 | 1,3 | |
Величина (б ср-1) | ; | ; | 0,1 | 0,125 | 0,2 | 0,3 | |
Теоретический объем продуктов сгорания | м3/м3 | 10,58 | 10,58 | 10,58 | 10,58 | ||
Избыточный объем воздуха | ДVв | м3/м3 | 0,942 | 1,177 | 1,884 | 2,826 | |
Избыточный объем водяных паров | м3/м3 | 0,02 | 0,025 | 0,04 | 0,06 | ||
Действительный объем продуктов сгорания | Vг | м3/м3 | 11,52 | 11,75 | 12,5 | 13,4 | |
Действительный объем водяных паров | м3/м3 | 2,157 | 2,16 | 2,18 | 2,2 | ||
Объемная доля сухих трехатомных газов в продуктах сгорания | ; | 0,086 | 0,084 | 0,079 | 0,073 | ||
Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания | ; | 0,187 | 0,184 | 0,174 | 0,164 | ||
Общая объемная доля сухих трехатомных газов в продуктах сгорания | ; | 0,273 | 0,268 | 0,253 | 0,237 | ||
Энтальпия продуктов сгорания для различных значений температуры и коэффициента избытка воздуха (I, и — таблица)
Наименование рассчитываемой величины | Формула | Объем газов, м3/м3 | Температура продуктов сгорания, оС | |||||||||||||||
Энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения | 9,42 | 297,7 | 599,1 | 906,2 | 1218,9 | |||||||||||||
Энтальпия сухих трехатомных газов | 0,9917 | 40,26 | 84,7 | 132,4 | 182,3 | |||||||||||||
Энтальпия теоретического количества двухатомных газов | 7,45 | |||||||||||||||||
Энтальпия теоретического количества водяных паров | 2,137 | |||||||||||||||||
Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания | 348,2 | |||||||||||||||||
Энтальпия действительного количества продуктов сгорания за элементами газового тракта, ккал/м3 | за топкой | 323,1 | 358,9 | 394,7 | 614,1 | 651,8 | ||||||||||||
467 471 | ||||||||||||||||||
за пароперегревателем | ||||||||||||||||||
465 474 | ||||||||||||||||||
за котлом | ||||||||||||||||||
442 451 | ||||||||||||||||||
за водяным экономайзером | ||||||||||||||||||
3. Сводная таблица основного расчета | |||||||
Наименование рассчитываемой величины | Обозначение | Единица измерения | Расчетная формула или источник определения | Расчет | Результаты расчета | ||
промежуточные | окончательные | ||||||
3.1 Тепловой баланс котельного агрегата | |||||||
Располагаемое тепло топлива | ккал/м3 | ; | |||||
Температура уходящих газов | иух | оС | Технические соображения | ; | |||
Энтальпия уходящих газов | Iух | ккал/м3 | I, и — таблица | Для 100 оС Для 40оС | |||
Температура холодного воздуха, поступающего в котельный агрегат | tх. в | оС | Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов | ; | |||
Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха | ккал/м3 | 9,42?0,32?30 | 90,4 | ||||
Потеря тепла от механической неполноты сгорания | q4 | % | Таблица 4 | Имеет место только при сжигании твердого топлива | ; | ||
Потеря тепла с отходящими газами | q2 | % | ; | 5,97 | |||
Потеря тепла от химической неполноты сгорания | q3 | % | Таблица 4 | ; | ; | 1,5 | |
Потеря тепла на наружное охлаждение котельного агрегата | q5 | % | Рисунок 3 | ; | ; | 1,5 | |
Потеря с физическим теплом шлаков | % | Имеет место только при сжигании твердого топлива | ; | ||||
Сумма тепловых потерь | ?q | % | q2 + q3 + q4 + q5 + | ; | ; | 8,97 | |
Коэффициент полезного действия котельного агрегата | зк. а | ; | ; | 0,91 | |||
Процент продувки котла | р | % | ; | 3,0 | ; | ||
Тепловосприятие теплоносителя на 1 кг произведенного перегретого пара | Qк. а | ккал/кг | 655,0 | ||||
Действительный часовой расход топлива | В | кг/ч | ; | ||||
Расчетный часовой расход топлива | Вр | кг/ч | ; | ; | |||
Коэффициент сохранения тепла | ц | ; | (100 — 1,5) / 100 | ; | 0,985 | ||
3.2 Тепловое напряжение топочного пространства | |||||||
Расчетное тепловое напряжение топочного пространства | Q/Vт | 1188?8479/ 44,66 | ; | 226?103 | |||
3.3 Теплоотдача излучением в топке | |||||||
Полезное тепловыделение в топке | Qт | ккал/м3 | |||||
Теоретическая температура горения в топке | иа | оС | I, и — таблица | Для 1800 оС Для 56 оС | |||
Коэффициент светимости пламени | m | ; | ; | ; | 0,2 | ; | |
Температура дымовых газов на выходе из топки | и" т | оС | Принимается предварительно | ; | ; | ||
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов | ; | м. ат | rп ?sт | 0,271?1,76 | 0,47 | ; | |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | ; | Номограмма на рис.5 | ; | 0,83 | ; | |
Суммарная сила поглощения газового потока | kнесвsт | м. ат | kг?rп?sт | 0,83?0,47 | 0,39 | ; | |
Степень черноты несветящейся части пламени | aнесв | ; | График на рис.6 | ; | 0,32 | ||
Коэффициент ослабления лучей светящейся части факела | kсв | ; | — 0,5 | 2,0 — 0,5 | 1,5 | ; | |
Суммарная сила поглощения светящейся части пламени | kсвsт | м. ат | kсв?sт | 1,5?1,76 | 2,62 | ; | |
Степень черноты светящейся части пламени | aсв | ; | 0,9?0,93 | 0,840 | ; | ||
Степень черноты факела | aф | ; | (1 — m) ?aнесв+ maсв | (1 — 0,2) ?0,32 + 0,2?0,84 | 0,43 | ; | |
Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей | ж | ; | Рекомендации нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов | ; | 0,8 | ; | |
Произведение шж | ; | ; | ш?ж | 0,42? 0,8 | ; | 0,34 | |
Тепловыделение в топке на 1 мІ стен топки | ; | ; | 110· 103 | ||||
Расчетный коэффициент | М | ; | А - ВХ | 0,52 — 0,3?0,233 | 0,52 — 0,07 | 0,45 | |
Температура дымовых газов на выходе из топки | и" т | оС | Номограмма на рис.7 | ; | ; | ||
Энтальпия дымовых газов на выходе из топки | I" т | ккал/м3 | I, и — таблица | Для 1000 оС Для 10 оС | |||
Тепло, переданное излучением в топке | Qл | ккал/м3 | ц? (Qт — I" т) | 0,985? (8451 — 4240) | ; | ||
3.4 Пароперегреватель | |||||||
Тепловосприятие пароперегревателя | Qпп | ккал/м3 | |||||
Энтальпия дымовых газов за пароперегревателем | I" пп | ккал/м3 | |||||
Температура дымовых газов за пароперегревателем | оС | I, и — таблица | Для 700 °C Для 64°C | ||||
Средняя температура дымовых газов в пароперегревателе | оС | ||||||
Средняя температура пара в пароперегревателе | оС | 273,7 | |||||
Средний температурный напор в пароперегревателе | ?tпп | оС | ; | 613,3 | |||
Удельный объем пара в пароперегревателе при средней температуре | хпп | м3/кг | Таблица воды и водяного пара | ; | 0,1625 | ||
Средняя скорость пара в пароперегревателе | wпп | м/сек | 39,0 | ||||
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару | б2 | cd?aн (номограмма на рис.6) | 1,03? 840 | 865,2 | |||
Средняя скорость дымовых газов в пароперегревателе | wг | м/сек | 10,8 | ||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке | бк | сz?cф?бн (номограмма на рис.7) | 1,0?1,025?68 | 69,7 | |||
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов | ; | м. ат | rп?sпп | 0,262?0,167 | 0,044 | ||
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kнесвrп | ; | Номограмма на рис.5 | ; | 2,8 | ||
Сила поглощения газового потока | kps | ; | kг?rп?sпп | 2,9?0,044 | 0,123 | ||
Степень черноты газового потока | a | ; | График на рис.6 | ; | 0,115 | ||
Коэффициент загрязнения труб | е | Рекомендации нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов | ; | 0,005 | |||
Температура наружной поверхности труб | tст | оС | |||||
Коэффициент теплоотдачи излучением незапыленного потока | бл | а?cг?бн (номограмма на рис.7) | 0,115?0,96?164 | 18,1 | |||
Коэффициент омывания пароперегревателя дымовыми газами | щ | ; | ; | ; | 1,0 | ||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы | б1 | щ?бк+бл | 1,0?69,7 + 18,1 | 87,8 | |||
Коэффициент теплопередачи в пароперегревателе | kпп | 57,4 | |||||
Поверхность нагрева пароперегревателя | Hпп | м2 | 34,08 | ||||
Невязка | ; | % | — 1,44 | ||||
3.5 Газоход котла | |||||||
Температура дымовых газов за котлом | и" к | оС | Принимается предварительно | ; | |||
Энтальпия дымовых газов за котлом | I" к | ккал/м3 | I, и — таблица | ; | |||
Тепловосприятие котла по уравнению теплового баланса | Qб | ккал/м3 | 0,985* (3219−1293+0,1*90,4) | ||||
Температурный напор в начале газохода | ?tб | оС | 764 — 197,4 | 566,6 | |||
Температурный напор в конце газохода | ?tм | оС | 300 — 197,4 | 102,6 | |||
Средний температурный напор в газоходе | ?tк | оС | |||||
Срдняя температура дымовых газов в газоходе котла | оС | ||||||
Средняя скорость дымовых газов | wк | м/сек | 8,9 | ||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке трубы | бк | сz?cф?бн (номограмма на рис.6) | 1,0?1,03?49 | 49,7 | |||
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов | ; | м. ат | rп?sк | 0,225?0,184 | 0,046 | ||
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | ; | Номограмма на рис.3 | ; | 3,5 | ||
Суммарная сила поглощения газового потока | kнесвsк | м. ат | kг?rп?sк | 3,5?0,046 | 0,161 | ||
Степень черноты газового потока | aнесв | ; | График на рис.4 | ; | ; | 0,17 | |
Коэффициент загрязнения поверхности нагрева | е | ; | ; | ; | 0,005 | ||
Температура наружной поверхности труб | tст | оС | |||||
Коэффициенттеплоотдачи излучением незапыленного потока | бл | а?cг?бн (номограмма на рис.8) | 0,14?0,95?66 | 9,6 | |||
Коэффициент омывания газохода дымовыми газами | щ | ; | Рекомендации нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов | ; | ; | 0,9 | |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | б1 | щ?бк+бл | 0,9?49,7 + 9,6 | 54,7 | |||
Коэффициент теплопередачи в котле | kк | 43,1 | |||||
Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи | Qт | ккал/м3 | |||||
Невязка | ; | % | — 7,03 | ||||
Так как значения Qб и Qг разнятся больше, чем на 2%, расчет повторяется при другом значениии" к | |||||||
Температура дымовых газов за котлом | и" к | оС | Принимается предварительно | ; | |||
Энтальпия дымовых газов за котлом | I" к | ккал/м3 | I, и — таблица | Для 200 °C Для 80°С | |||
Тепловосприятие котла по уравнению теплового баланса | Qб | ккал/м3 | 0,985* (3219−1214+0,1*90,4) | ||||
Температурный напор в начале газохода | ?tб | оС | Ик` - tн | 764 — 197,4 | 566,6 | ||
Температурный напор в конце газохода | ?tм | оС | Ик" - tн | 280 — 197,4 | 82,6 | ||
Средний температурный напор в газоходе | ?tк | оС | |||||
Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи | Qт | ккал/м3 | |||||
Невязка | ; | % | 2,82 | ||||
Так как значения Qб и Qг разнятся больше, чем на 2%, расчет повторяется при другом значениии" к | |||||||
Температура дымовых газов за котлом | и" к | оС | Принимается предварительно | ; | |||
Энтальпия дымовых газов за котлом | I" к | ккал/м3 | I, и — таблица | Для 200 °C Для 90°С | |||
Тепловосприятие котла по уравнению теплового баланса | Qб | ккал/м3 | 0,985* (3219−1257+0,1*90,4) | ||||
Температурный напор в начале газохода | ?tб | оС | Ик` - tн | 764 — 197,4 | 566,6 | ||
Температурный напор в конце газохода | ?tм | оС | Ик" - tн | 290 — 197,4 | 92,6 | ||
Средний температурный напор в газоходе | ?tк | оС | |||||
Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи | Qт | ккал/м3 | |||||
Невязка | ; | % | 0,82 | ||||
3.6 Водяной экономайзер | |||||||
Тепловосприятие водяного экономайзера | Qв. э | ккал/м3 | 0,91*8479- (4148+1010+1941) | ||||
Энтальпия воды на выходе из экономайзера | i" в. э | ккал/кг | |||||
Температура воды на выходе из экономайзера | t" в. э | оС | Таблица воды и водяного пара | ; | |||
Температурный напор в начале экономайзера | ?tб | оС | 290 — 148 | ||||
Температурный напор в конце экономайзера | ?tм | оС | иух — tп. в | 140 — 100 | |||
Средний температурный напор в экономайзере | ?tв. э | оС | |||||
Средняя температура дымовых газов в экономайзере | оС | ||||||
Средняя скорость дымовых газов в экономайзере | wв. э | м/сек | 9,4 | ||||
Коэффициент омывания водяного экономайзера дымовыми газами | щ | ; | Рекомендации нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов | ; | |||
Коэффициент теплопередачи в водяном экономайзере | kв. э | Номограмма на рис.9 | ; | 20,2 | |||
Поверхность нагрева водяного экономайзера | Hв. э | м2 | |||||
Число труб водяного экономайзера | nв. э | шт. | |||||
Число горизонтальных рядов труб экономайзера | шт. | nв. э/z1 | |||||
Заключение
В данном курсовом проекте приведен подсчет основных параметров, а также поверхности нагрева котла ДКВР 10−13, работающего на природном газе, паропроизводительностью 14 т/ч, вырабатывающего перегретый пар с параметрами 350С и 14 ат.
Число горизонтальных рядов труб экономайзера составляет 21 шт.
1. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, переработанное и дополненное Издательство НПО ЦКТИ, СПб, 1998 г.
2. Курсовой проект по дисциплине «Котельные установки ипарогенераторы»: Учеб. — метод. пособие. Череповец: ЧГУ, 2008