Поверочный расчет котельного агрегата ПК19. Котел пк 19

Overview - Чертеж парового котла ПК19 120/100

nashaucheba.ru

Реконструкция парового котла ПК-19 — курсовая работа

Содержание Введение…………………………………………………………………………..3 Задание……………………………………………………………………………7

1. Принципиальная схема котла ПК-19……………………………………..…9
2. Выбор расчетных характеристик………………………………….…….….10
3. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания…………..…11
4. Определение КПД и расхода топлива………………………….……….….16 5. Расчет топки………………………………………………….…….……..….18 6. Расчет фестона………………………………………………….……..……..29 7. Расчет пароперегревателя……………………………………….…………..34
8. Расчет первой ступени воздухоподогревателя…………………………….43
9. Расчет первой ступени экономайзера………………………………...…….50 10.Расчет второй ступени воздухоподогревателя…………………………….58 11.Расчет второй ступени экономайзера………………………………………64 12.Тепловой баланс котлоагрегата………………………………………...…..70 Список использованной литературы……………………………………….….72 Приложения……………………………………………………………………..73

Введение

Паровой котёл представляет собой системы поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды, путём использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, которое подаётся в топку вместе с необходимым для горения воздухом. Поступающая в паровой котёл питательная вода подогревается до температуры насыщения, испаряется, а выделившийся из котловой воды насыщений пар перегревается.

При сжигании топлива образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева отдают теплоту воде и пару. После поверхностей нагрева продукты сгорания при относительно низкой температуре удаляются из котла в атмосферу. В результате горения твёрдого топлива остаются также зола и шлак, которые также удаляются из агрегата.

В соответствии с законами фазового перехода получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрева питательной воды до температуры насыщения, парообразования и, наконец, перегрева насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы имеют чёткие границы протекания и осуществляются в трёх группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара в испарительных поверхностях нагрева, перегрев пара в пароперегревателе.

Агрегаты, в парообразующих трубах которых движение рабочего тела создаётся под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, получили название паровых котлов с естественной циркуляцией.

Агрегаты, в которых движение рабочего тела осуществляется принудительно, например насосом, называются котлами с принудительной циркуляцией.

Отличительной особенностью паровых котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией является наличие барабана –

ёмкости, позволяющей организовать циркуляцию в замкнутой гидравлической

системе и обеспечить отделение воды от пара. Прямоточные котлы не имеют барабана, и через парообразующие трубы рабочее тело проходит однократно.

Паровые котлы могут иметь П-,Т-,N-,U-образную, четырех ходовую и башенную компоновки. В отечественной энергетике наиболее широкое применение получили котлы с П-образным профилем.

Топочные камеры, делятся на топки с твердым и жидким шлакоудалением. Отличительной особенностью топок с твёрдым шлакоудалением является наличие в нижней части топки холодной воронки, образованной путём сближения фронтального и заднего экранов с большим уклоном.

В данном курсовом проекте производится конструктивный тепловой расчёт барабанного котла с твёрдым шлакоудалением ПК-19.

Он предназначен для работы с твёрдым топливом. Котёл имеет П- образный профиль – это две вертикальные призматические шахты, соединённые вверху горизонтальным газоходом. Первая шахта – большая по размерам – является топочной камерой. В топочной камере по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы – топочные экраны. Диаметр труб: 76 мм. Они получают теплоту прямым излучением от факела и являются радиационными поверхностями нагрева. Продолжением труб заднего экрана является фестон. Он образуется из экранных труб путём разведения их вдоль потока газов.

Из фестона теплоноситель поступает в барабан. Для исключения возможности образования накипи в барабане необходимо, чтобы концентрация солей в воде была меньше критической, при которой начинается их выпадение из раствора. С целью поддержания требуемой концентрации солей из котла продувкой выводится некоторая часть воды и вместе с ней удаляются соли в таком количестве, в каком они поступают с питательной водой. Применяют непрерывную и периодическую продувки котла. В данном котле применена непрерывная продувка величиной 2,5%.

Вторая вертикальная шахта и соединяющий её с топочной камерой горизонтальный газоход служат для размещения поверхностей нагрева, получающих теплоту конвекцией, и поэтому называются конвективными газоходами, а сама вертикальная шахта – конвективной шахтой. Поверхности нагрева, размещённые в конвективных газоходах, получили название конвективных.

В горизонтальном газоходе расположен конвективный пароперегреватель

– поверхность нагрева, в которой пар доводится до необходимой температуры. Он выполнен из стальных труб диаметром 38 мм и толщиной 4,5 мм. Из труб пароперегревателя образуют змеевики. Концы змеевиков приваривают к коллекторам круглого сечения. Пароперегреватель является двухступенчатым и выполнен по противоточно-прямоточной схеме. Первая ступень по ходу пара является однозаходной, вторая – двузаходная.

Дальнейшая утилизация теплоты осуществляется в низкотемпературных поверхностях нагрева, расположенных в конвективной шахте. Ими являются воздухоподогреватель и экономайзер. В данном котле компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева – двухступенчатая.

В экономайзер поступает питательная вода с температурой 215 0С,

которая подогревается до температуры, меньшей температуры насыщения. Змеевики экономайзера располагают перпендикулярно фронту котла. Экономайзер выполнен из гладких труб диаметром 32 мм и толщиной 4 мм. Компоновка экономайзера – одноходовая.

Воздухоподогреватель представляет собой систему вертикальных труб, через которые проходят продукты сгорания, а между трубами – нагреваемый воздух. Воздух, поступающий в воздухоподогреватель, имеет температуру 30 0С. Первая степень воздухоподогревателя имеет два хода по воздуху и выполнена из труб диаметром 41 мм и толщиной 1,5 мм. Вторая ступень воздухоподогревателя является одноходовой.

Расположение     труб     во     всех     поверхностях     нагрева,     кроме

пароперегревателя – шахматное, в пароперегревателе – коридорное.

Котёл предназначен для получения пара температурой 510 0С и давлением 9,81 МПа. Паропроизводительность котла 33,33 кг/с=120 т/ч.

Задание

Выполнить тепловой расчет котлоагрегата (ПК-19) в связи с переводом его на

новый состав топлива (топливо №6) при Исходные данные: 

p = 5,1%, Ap 

= 23,7%

Паропроизводительность D,кг/с………………………………………….…...33,33 давление пара р, МПа………………………………………………………..…..9,81 температура перегретого пара tп.п., С0 510

температура питательной воды tп.в., С0……………………………………..…...215

температура холодного воздуха tх.в., С0…………………………………….……30 величина непрерывной продувки П, %..................................................................2,5

№ топлива - 6

Месторождение – Донецкий бассейн. Марка топлива - Т.

Класс или продукт обогащения – Р. Состав рабочей массы топлива:

W p = 5,0%; Ap = 23,8%; S p = 2,8%;C p = 62,7%; H p = 3,1%; N p = 0,9%;O p = 1,7%.

Низшая теплота сгорания - Q p = 24,22МДж / кг

Выход летучих на горючую массу: V Г

Температура плавки золы:

• начало деформации t1=1060 C0
• начало размягчения t2=1200 C0

= 15,0% .

• начало плавкого состояния t3=1250 C0

Размеры поверхностей котлоагрегата 

Таблица 1

1. Принципиальна схема котла ПК-19

p=9,81 МПа D=33,33кг/с

0 

Конвективный пароперегреватель

Барабан 

t=510 C 

Пар

Фестон 

Δαф=0 

Δαпп=0,03

α=1,25 

α=1,25 

Водяной экономайзер 2 ступени

ΔαэкII=0,02 α=1,28 

Воздухопод огреватель 2 ступени

ΔαВПII=0,03

Питательна я вода

tпв=2150С 

α=1,30 ΔαэкI=0,02 

Водяной экономайзер 1 ступени

Воздухоподо

Горячий 

Δα =0,03 

α=1,35 

греватель

воздух

tгв=3250С

Топливо

ВПI 

1 ступени

Холодный воздух tхв=300С

Уходящие газы

tуг=1250С

α=1,38

Зола

Рис.1. Схема барабанного котла с естественной циркуляцией ПК-19

2. Выбор расчетных характеристик

1. Температура уходящих газов

По табл. 2.2 [3] при Р=9,81 МПа и приведенной влажности Wп=5/24,22=0,206

0

%/МДж выбираем Jух 

= 125 C.

2. Температура подогрева воздуха

По табл. 2.1 [3] по виду топки (с твёрдым шлакоудалением и замкнутой системе сушки топлива горячим воздухом) и виду топлива (тощий) выбираем tгв=3250С.

3. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

По табл. 2.3 [3] исходя из вида топочного устройства (камерная топка с твёрдым шлакоудалением) и виду топлива (тощий) выбираем αт=1,25.

4. Присосы воздуха в топке

По табл. 2.4 [3] исходя из вида поверхности нагрева выбираем присосы воздуха:

• в пароперегрвателе Δαпп=0,03;
• в экономайзере на каждую ступень Δαэк=0,02;
• в воздухоподогревателе на каждую ступень Δαвп=0,03;
• в топке и фестоне присосов нет;
• в пылесистеме Δαпл=0,04;

myunivercity.ru

Поверочный расчет котельного агрегата ПК19

1. Расчет пароперегревателя. Определение температуры газов за пароперегревателями. Расчет скоростей газов и пара. Определение коэффициента теплопередачи. Проверка поверхности нагрева пароперегревателя.

2. Расчет воздухоподогревателя. Тепловой баланс газохода. Расчет температуры газов перед воздухоподогревателем и скоростей газов и воздуха. Определение коэффициента теплопередачи и проверка поверхности нагрева.

3. Расчет водяного экономайзера. Тепловой баланс газохода. Расчет температуры воды за экономайзером. Нахождение скоростей газов и воды. Определение коэффициентов теплопередачи. Проверка поверхности нагрева.

4. Составление теплового баланса по пароводяному и по газовому тракту.

5. Общий анализ полученных в расчете показателей.

III. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Продольный разрез котлоагрегата в масштабе 1:50 со всеми хвостовыми поверхностями нагрева

2. Поперечный разрез котлоагрегата по топке и хвостовым поверхностям нагрева в масштабе 1;:50. Левая и правая половины составлены из разрезов по различным плоскостям.

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. На чертежах ,должны быть показаны основные части котла, экрана, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, топочная камера, колосниковая решетка или амбразуры и отверствия для горелок, обмуровка, изоляция, каркас, фундамент под основные несущие колонны, арматура, гарнитура, сепарационные устройства и трубопроводы, соединяющиеся узлы котлоагрегата (в пределах котла), а также, основные конструктивные размеры, используемые и полученные учащимися в расчете.

2. Отдельные элементы (например: топка, экраны, пароперегреватель и хвостовые поверхности нагрева) должны быть реконструированы только в том случае, если они не удовлетворяют своему назначению (необходимость реконструкции должна быть обоснована).

3. Объем текстовой части 30-40 страниц нормального формата. В пояснительной записке должно быть краткое описание заданного парогенератора и его конструктивные характеристики. Расчеты по топливу и газам приводят в виде таблиц. Тепловой расчет оформляется в виде таблицы, в которой должно указываться наименование расчетной величины ее размерность, расчетная формула (или указывается, где взята эта величина) и расчет. Все расчеты должны производиться в системе «СИ». Расчеты отдельных узлов должны сопровождаться эскизами с указанием всех конструктивных размеров, используемых в расчете. В конце расчета должна быть приведена сводная таблица результатов теплового расчета и на основании ее сделан подробный анализ результатов расчета.

К ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ПРИЛОЖЕНЫ ГРАФИКИ, ВЫПОЛНЕННЫЕ НА МИЛЛИМЕТРОВОЙ БУМАГЕ.

Дата выдачи курсового проекта 22. 10. 2008.

Срок сдачи__________ 2008-года. Задание составил преподаватель

Рассмотрено и утверждено на заседании технологической комиссии.

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ КОМИССИИ:

Введение

Котельный агрегат ПК – 19 имеет технические характеристики: давление перегретого пара 9,8 МПа, температура перегретого пара 510 °С. В зависимости от вида используемого твердого топлива изменяются поверхности нагрева конвективного пароперегревателя, второй ступени экономайзера и воздухоподогревателя.

Пароперегреватель котла состоит из поверхности нагрева, расположенной на потолке топки и конвективной опускной шахты, ширмового пакета, размещенного за фестоном, и конвективного пакета, устанавливаемого за ширмовым пакетом. Регулирование температуры пара осуществляется впрыском конденсата в трубопровод, соединяющий ширмовой и конвективные пакеты пароперегревателя.

Экономайзер и воздухоподогреватель двухступенчатые. Экономайзер выполнен из змеевиков горизонтальных труб малого диаметра. Конвективная шахта начиная со второй ступени воздухоподогревателя, разделена по глубине шахты на две половины для лучшей организации теплообмена в воздухоподогревателе и облегчения блочного изготовления. Топка имеет натрубную обмуровку. Котел скомпонован по П-образной схеме. Топка образует подъемную шахту, пароперегреватель расположен в горизонтальном газоводе, а конвективные поверхности нагрева в опускной шахте.

Котлоагрегат снабжен всей необходимой регулирующей и запорной арматурой. Для обслуживания котлоагрегата комплексно поставляются мосты и лестницы.

1.Топливо

Твердое топливо - каменный уголь марки Г Уральского месторождения

Химический состав заданного вида топлива.

Состав рабочей массы топлива , в %

Wр=7,5 - влажность

Ар= 29,6 – зольность

Sрор+к =0,4 – сера органическая и колчеданная

Ѕрк=0.4 сера органическая и колчеданная

Cр=50,9 - углерод

Hр=3,6 -водород

Nр=0,6 - азот

Ор=7,4 - кислород

Qнр=4790 ккал/кг – низшая теплота сгорания топлива

Wп = 1,57%×103 кг/ккал – влажность приведенная

Ап=6,18%×103 кг/ккал - зольность приведенная

аун=0.95

2. Объемы и теплосодержание воздуха и продуктов сгорания топлива

2.1 Избыток воздуха и присосы по газоходам

Коэффициент избытка воздуха за газоходами определяется нарастающим итогом, путем суммирования избытка воздуха за предшествующим газоходом с присосом очередного по ходу газов и т. д.

α’’пе=α’’т+∆αпе (2.1)

α’’эк2 =α’’пе +∆αэк2 (2.2)

Средний избыток воздуха в газоходе определяется по формуле:

www.coolreferat.com

Тепловой расчет котла ПК-19 (с чертежами), Теплоэнергетика и теплотехника

Пример готовой курсовой работы по предмету: Теплоэнергетика и теплотехника

Содержание

2.5 Расчет конвективного пароперегревателя первой ступени

2.5.1 Геометрические характеристики конвективного пароперегревателя первой ступени

Таблица 9 — Конструктивный расчет конвективного пароперегревателя

Диаметр труб dн

dвн мм

мм —

30,00

Поперечный шаг S1 мм — 100,00

Продольный шаг S2 мм — 60,00

Число труб в одном ряду Z1 мм В/(S1−1) 72,00

Число рядов по ходу газов Z2 мм По чертежу 18,00

Относительные шаги  1

 2 —

S2/dн 2,50

1,30

Расположение труб — - Коридорное коридорное

Характер омывания — - Поперечный поперечный

Конвективная поверхность нагрева Hнл м 2 πdнLсрZ1Z2 550,00

Средняя длина труб кпп Lср м (L1+L2)/2 3,90

Живое сечение для прохода пара fn м πd

2 внZ¼ 0,04

Живое сечение для прохода газа Fr м ab-z 1Lсрdн 32,00

Поправка на излучение на пп A — - 0,36

Эффективная толщина газового слоя SI м (S (Ln+ALоб))/Ln 0,40

Исходная толщина излучающего слоя S м (1.87(S1+S2)/(dн-4,1)dн 0,35

2.5.2 Тепловой расчет конвективного пароперегревателя первой ступени

Таблица 10 — Тепловой расчет I ступени конвективного пароперегревателя по газу (II или по пару)

Наименование величин Обозначение Размерность Формулы Расчет

1 2 3 4 5

Температура газов перед I -ой ступенью КПП υ' ˚C υ'=υ'' 900,00

Выдержка из текста

ВВЕДЕНИЕ

Котел ПК-19 барабанного типа.

Производительность 33,3 пара в секунду, конечная температура = 500 С.

Предназначен для сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии. Топочная камера с твердым шлакоудалением.

Топка полностью экранирована трубами, состоящими из парообразующих, частично пароперегревательных и экономайзерных поверхностей нагрева. Трубы фронтального и заднего экранов внизу, топки образуют холодную воронку, в которой имеются две летки для выхода твердого шлака.

Топка снабжена тремя горелками, со встречным расположением. Контур циркуляции представляет собой: «барабан-опускные необогреваемые трубы-топочные экраны-барабан». Барабан котла представляет собой горизонтальный сварной цилиндр диаметром 1500.

Компоновка пароперегревателя представляет собой: потолочные трубы, две ступени конвективного пароперегревателя. Пароперегреватель расположен в горизонтальном газоходе.

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется пароохладителем.

Экономайзер изготовлен из труб диаметром 32*4 Ст20, расположен в конвективной шахте в виде двух ступеней.

Температура питательной воды на входе в экономайзер 1550С. Вода из экономайзера второй ступени поступает в барабан. Расположение змеевиков относительно фронта котла — параллельное. Воздухоподогреватель трубчатый, расположен в конвективной шахте. Кубы воздухоподогревателя и пакеты экономайзера первой ступени установлены друг на друге. При нагревании конвективная шахта расширяется вниз. Для компенсации температурных удлинений предусмотрены линзовые компенсаторы. Обмуровка топочной камеры натрубного типа, обмуровка конвективных газоходов — цилиндровая.

Все элементы котла крепятся к каркасу. Каркас П-образной компоновки, изготовлен из элементов Ст3, Сто. На стенках топки, горизонтального газохода и коллективной шахты установлены взрывные клапаны, люки и гляделки. Измерение уровня котловой воды в барабане осуществляется с помощью водоуказательной колонки. Элементы котла выступающие за обмуровку покрыты тепловой изоляцией. К каркасу приварены лестницы и площадки для обслуживания котла.

Очистка экранов топки производится паровыми обдувочными аппаратами. Конвективного пароохладителя — глубоковыдвижными обдувочными аппаратами. Низкотемпературные поверхности очищаются дробью.

Котлоагрегат снабжен необходимой аппаратурой, устройствами для отбора пара и воды, а также контрольно-измерительной аппаратурой. Все процессы, происходящие в котле автоматизированы.

Список использованной литературы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1 Тепловые электрические станции [Электронный ресурс]

/ Котельные установки. Котельные установки промышленных предприятий. Тепловой расчет; Пак Г. В. — электронный учебник — Режим доступа: 03-ts.ru/index.php?nma=downloads&fla=index&cat=23. — Загл. с экрана.

2 Котельные установки [Электронный ресурс]: электронные данные- Режим доступа: www.bereg-stroy.ru/

3 Кузнецова, Н.В. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) [Текст]: учеб. пособие / Н.В. Кузнецова — 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Эколит, 2011. — 296 с.

4 Бойко, Е.А. Котельные установки и парогенераторы [Текст]: учеб. пособие / Е.А. Бойко — Красноярск: ИПЦ КЕТУ, 2005. — 292 с.

5 Бадагуев, Б.Т. Паровые и водогрейные котлы [Текст]: учеб. пособие /Б.Т. Бадагуев — 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Альфа-пресс, 2012. — 200 с.

referatbooks.ru

Overview - Чертеж парового котла ПК19 120/100

www.nashaucheba.ru

Поверочный расчет котельного агрегата ПК19

Удельный вес дымовых газов

2.3 Энтальпия дымовых газов

Теоретическое количество воздуха:

Vо=0,0889(Ср+0,375Sрор+к)+0,265Нр- 0,0333Ор (2.10)

Vo=0.0889 (50.9+.3750.4)+0.2653.6-0.03337.4

Vo=5.25м3/кг

Теоретический объем азота:

VoN2=0.79Vo+0.8Nр/100 (2.11)

VоN2=0.795.25+0.80.6/100

VoN2= 4.14м3/кг

Объем трехатомных газов:

VRO2=1.866(Cр+0,375Sрор+к)/100 (2.12)

VRO2=1.866(50.9+.3750.4)/100

VRO2=0.95м3/кг

Объем водяных паров:

Voh3O=0.111Hр+,0124Wр+0,0161Vo (2.13)

Voh3O=0.1113.6+.01247.5+0.01615.25

Voh3O=0.56 м3/кг

Энтальпия дымовых газов на 1кг сжигаемого топлива подсчитывается по формуле:

Hг=H оГ +(α -1) HоB+HЗЛ ,кДж/кг (2.14)

Где HоГ- энтальпия газов при α=1 и температуре газов о С ;

HоВ - энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре о С;

HоГ – вычесляем по формуле:

HоГ = VRO2(C)CO2+VoN2(C)N2+Voh3O(C)h3O ,кДж/кг (2.15)

Где С - энтальпия 1 нм3 газа, входящего в состав дымовых газов, при данной температуре оС, определяем по таблице XIII.

HОВ- вычесляем по формуле:

HоВ=Vo(C)В ,кДж/кг (2.16)

Где (С)В –энтальпия воздуха при температуре оС, определяем по таблице XIII.

HЗЛ -энтальпия золы, содержащейся в дымовых газах.

HЗЛ – вычесляем по формуле:

Hзл=(C)злАр αун /100,кДж/кг (2.17)

Где (С)ЗЛ – энтальпия 1 кг золы, определяем по таблице XIII.

аУН – доля золы топлива, уносимой газами, определена выше.

Результаты подсчета теплосодержаний сводятся в таблицу 2.3

3. Расход топлива

3.1 Тепловой баланс котла

Устанавливаем равенство между поступившим в котел количеством теплоты QРР и низшей теплотой сгорания топлива QРн.

QРР = Q РН -для каменных углей.

QРН =4790кКал/кг×4,19

QРН=20070,1 кДж/кг

3.2 Определение тепловых потерь котла

Потери тепла от механического недожога q4 = 1.5 % (каменный уголь) определяем по таблице XVII. Потери тепла от химического недожога q3 = 0 % определяем по таблице XVII. Потери тепла со шлаками q6 =0 %. Потери тепла в окружающую среду через обшивку котла q5=0.87% определяем по, [таблица 3.3с17]. Потеря тепла с уходящими газами q2 определяется по формуле:

q2= Q2×100/Qрн×4.19 (3.1)

НОХВ - энтальпия холодного воздуха, находится по формуле:

НОХВ=30×VО (3.2)

НОХВ=30×5.25

НОХВ=204,2 кДж/кг

VО- теоретический, объём воздуха, найден ранее.

Н0УХ - энтальпия уходящих газов, находим по таблице2.3 для заданной температуры УХ=142оС, путем интерполяции НГ.

Н0УХ =1064.196 ×42+1038.37/100

Н0УХ=1485,3 кДж/кг

αУХ –по таблице 2.3

QРР = Q РН =20070.1кДж/кг

Q2=(Нух – αух×Нхв)×100-q4 /100

Q2= (1485.3 -1.33×204,2 )×100-1.5/100

Q2= 1195,51 кДж/кг

q2= Q2 ×100 / Qрн×4.19= 4790×4,19 /1195,51 ×100 = 5,95 %.

Коэффициент полезного действия (брутто) котельного агрегата -ηКА находим по формуле:

ηКА =100 –(q2+q3+q4+q5+q6) (3.3)

ηКА =100 –(5,95+0+1.5+0,87+0)

ηКА =91,68 %.

3.3 Полное количество теплоты, полезно отданное в котле.

QКА –полезное количество теплоты, полезно отданное в котле, в кДж/ч.

QКА=Д× (hПП – hПВ) + ДПР×(hКИП - hПВ ) (3.4)

Д – паропроизводительность котла в кг/ч (по заданию)

Таблица 2.3- Энтальпии продуктов сгорания по газоходам котла в кДж/кг.

По данным таблицы 2.3 строится диаграмма. Н-

Д=118×103 кг/ч

ДПР-количество продувочной воды, принимается в размере 2% от производительности:

ДПР=0,02Д (3.5)

ДПР=0,02×118×103

hПВ- энтальпия питательной воды,

hПВ=(638.7-595.9)/10 ×8+595.7 4-последняя цифра заданной t

hПВ=629,94 кДж/кг.

hПП –энтальпия перегретого пара, определяем по таблице ll –lll [ 4,с ] в зависимости от начальных параметров пара, Рпп=9,8МПа и tПП=510оС ;

hПП =3403,14 кДж/кг

hКИП - энтальпия воды при температуре насыщения и давлении в барабане Рпп=9,8 МПа.

hКИП= h’ =1425кДж/кг

QКА= 118×103×(3403,14-629,94 )+ 0,02×118×103 ×(1425-629,94-=)

QКА= 329113,94 ×103 кДж/ч.

3.4 Расход топлива, подаваемого в топку

В-расход топлива, подаваемого в топку в кг/ч.

В = QКА × 100/ QРР× ηКА (3.7)

В = 329113,94×103 ×100/4790×4.19×91.68

В=17.8 т/ч

ВР- расчетный расход твердого топлива, определяем по формуле:

ВР= В ×( 1 –q4 )/100 (3.8)

ВР=17.8×(1 – 1.5 )/100

ВР=17.53 т /ч.

В дальнейшем весь тепловой расчет котла производим на расчетный расход топлива ВР.

4. Топочная камера

4.1. Расчет конструктивных размеров топки

Рисунок 4.1.1 - Эскиз топки.

Масштаб 1:50.

Для нахождения площади боковой стенки, разбиваем ее на участки, соответствующие простым геометрическим фигурам.

S=3.6 × Vт / Fст метры

где Vт – объём топки

Fст- поверхность стен топочной камеры

Vт= в× F бок в- ширина топки

в=7170×60×2=7.29

hт- высота топочной камеры

hт =323мм×50=16.15м

Fбок – поверхность боковой стенки

Fбок =Fтр+Fтп1+ Fтп 2+ Fпрям+ Fтр3

a- глубина топки a =6690+2×60=6.810м

Fпрям=hпрям× a hпрям –высота прямоугольника

hпрям =205×50=10.250м

Fпрям =10.250×6.81=69.8м2

Fтр =hтр×Lтр/2

hтр –высота треугольника

Lтр –основание треугольника

hтр =45×50=2.25м

Lтр =100×50=5м

Fтр ==5.625м2

Fтп1 =

hтп1=45×50=2.25м

Lтп2=116×50=5.8м

Fтп1 = =12.15м2

Fтп 2 =

hтп2=27×50=1.35м

Fтп 2 ==8.51м2

Fтп3 =

Lтп3=21×50=1.05м

hтп3=80×50=4м

Fтп 3 ==15.72м2

Fбок =5.625+12.15+8.51+69.8+15.72=111.81м3

Vт =111.81×7.29=815.1м3

Fст= Fфр+2 Fбок + Fзад

Fфр –поверхность фронтальной стенки

Fфр =Lфр×в Lфр – длинна фронтальной стенки

Lфр=95×50×103+2.25+1.35+10.25+5=23.6м

Fфр =23.6×7.29=172.044м2

Fзад –площадь задней стенки топки

Lзад=1.75+10.25+15=17м2

Fзад =17.7.29=123.93м2

Fст =172.04+2×111.81+123.93=519.6м2

S=3.6×=5.65м –эффективная толщина стенки

4.2 Полезное тепловыделение в топке и теоретическая температура горения

Полезное тепловыделение в топке QT, определяем по формуле:

QT= (QРР× 100-q3-q4-q6 +QB)/100-q4 (4.8)

QB- количество теплоты вносимой в топку с воздухом, определяем по формуле:

QB=(αт-∆αт-∆αплу)×НОГВ+(∆αт+∆αплу)×НОХВ (4.9)

Где НОГВ- энтальпия горячего воздуха, поступающего в топку, определяем по таблице 2.3 методом интерполяции.

НОГВ= ×75+2121=2672,25 кДж/кг

НОГВ=2672.25 кДж/кг

∆αплу- коэффициент присоса в системе пылеприготовления, принимаем ∆αплу=0 [1,c-199]

при транспортировке угольной пыли под давлением, подаваемого в молотковую мельницу.

QB =(1.165-0.07-0)×2672,25+(0,07+0)×204,2;

QB =2940,4 кДж/кг;

QT =4790×4.19×;

QT =22916.1кДж/кг.

По полученному значению QT, которое принимается за энтальпию при условной теоретической температуре горения, определяем по таблице 2.3,условную теоретическую температуру горения а , методом обратной интерполяции.

×Х+22805.68=22916.1

Х =

Х=8

а=2000+8

а=2008ОС

4.2 Температура газов на выходе из топки

’’Т- температура газов на выходе из топки, определяем

по номограмме 7, для этого находим вспомогательные величины:

Где М- параметр определяющийся в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки Хт

М =0,59-0,5× Хт (4.10)

Для топок с горизонтальным расположением осей горелок и c верхним отводом газов:

ХТ =+∆Х

Где - относительная высота расположения осей горелок- hГ , к

высоте hт - от середины холодной воронки до середины выходного окна из топки по чертежу.

∆Х –поправка при установке рассекателей

∆Х =-0.15

hг=83×50=4.15м

hт =323мм×50=16.15м

ХТ =+(-0.15)

ХТ=0,106

М =0,59-0,5×0,106

М =0,54

ψ – угловой коэффициент тепловой эффективности экранов:

ψ= (4.12)

Где - среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов, определяем по номограмме 1(а)

Трубы d =76 х 6 - по конструктивным характеристикам по чертежу

е-расстояние от оси крайних труб до обмуровки по конструктивным характеристикам е =60 S-шаг(расстояние между осями труб)

S =90- по конструктивным характеристикам при этом =0,99 [1,c 240]

– коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения

=0,45;

=1.18

ψ = 0,99×0,45

ψ =0,45

αФ- эффективная степень черноты факела (топочной среды) рассчитываем по формуле:

αФ =1-е-КРS (4.13)

Р –давление в топке

Р =1 кг/см2;

S – эффективная толщина излучающего слоя,

Для определения αФ служит номограмма 2, для пользования которой необходимо определить произведение КРS –(оптическая толщина),так как Р и S известны, определяем величину КРS :

КРS =( КГ×حП+КЗЛ×µЗЛ+ККОКС×Х1×Х2 )× Р×S (4.14)

Кг – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяем по номограмме 3 ( 4.15)

РпS –вспомогательная величина

РпS =Р×حп×S (4.16)

РпS =1×0.225×5.56

РпS =1.25 кгс/см2

Кг =0.15

КЗЛ – коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, определяем по номограмме 4 для температуры на выходе из топки;

КЗЛ =5[1,c 243]

ККОКС =1[1,c 28]

Безразмерные величины Х1 и Х2, учитывающие влияние

концентрации коксовых частиц в факеле,зависят от рода топлива и способа его сжигания

Х1 =0.5(бурые угли) и Х2=0,1(для камерных топок)

Находим оптическую толщину КРS по формуле:

КРS =( КГ×حП+КЗЛ×µЗЛ+ККОКС×Х1×Х2)×Р×S (4.17)

КРS =(0.15×0.225+5×0.031+1×0.5×0.1)×1×5.65

КРS =1.34

По номограмме 2 находим степень черноты факела αФ:

αФ =0,73[1,c 241]

По найденным данным определяем температуру на выходе из топки ˝т , по номограмме 7, для чего необходимо найти qF, которая находится по формуле:

qF = Вр×Qт

Fст×4,19 (4.18)

qF =

qF =184,518×103кКал/м2×ч

˝т =970оС

5.Конвективные поверхности нагрева

5.1 Расчет фестона

5.1.1 Конструктивный расчет

Рисунок 5.1 - Эскиз фестона.

Фактическая конструкция фестона берется по чертежу котла. Фестон рассчитывается как обычный шахматный пучок.

Эффективная толщина излучающего слоя S определяется по формуле:

S = (5.1)

где S1- поперечный шаг трубы S1 =270 мм по чертеж

S2- продольный шаг трубы S2 =300мм по чертежу

d - наружный диаметр труб d =76×6 мм.

S =

S =1,15м

Принимаем температуру дымовых газов за фестоном на 50 градусов ниже, чем на выходе из топки

ф˝=т˝-50=970-50=920;

Средняя температура дымовых газов в фестоне

Средне секундный объём газов

Vсек==

Vсек=148,15 м3/с;

ωг= Fср-среднее сечение для прохода газов

Fср =Вок×Lок-Zрд× Lок ×d

где:

В –ширина выходного окна из топки

Lок -длинна выходного окна

Zрд-количество труб в одном ряду

Вок =В=7.29м

Lок=4.5м по конструктивным характеристикам

Zрд=

Z- количество труб по задней стенке котла

Z =7.17/0.09=80 Zрд =80/3=27 штук.

Fср=7.29×4.5-27×7.29×0.076=23.57м2

ωг==6.24;

Количество тепла переданного в фестоне по Ур.теплового баланса

Qбф=φ(Н˝т- Н˝ф)

φ

baza-referat.ru

Поверочный расчет котельного агрегата ПК19

Министерство науки и образования РФ

Федеральное агентство по образованию

ФГОУ СПО Уральский политехнический колледж.

Тема: Поверочный расчет котельного агрегата ПК–19

Курсовой проект

Дисциплина: Котельные установки

КП 140102 01.02.07.

Выполнил студент:

Будаев Захар Юрьевич.

Руководитель:

Барыхина Наталья

Васильевна.

Верхний Тагил

Содержание

Введение

1. Топливо

2. Объёмы и теплосодержание воздуха и продуктов сгорания топлива

2.1 Избыток воздуха и присосы по газоходам

2.2 Объёмы газов при полном сгорании и α>1

2.3 Энтальпия дымовых газов

3. Расход топлива

3.1 Тепловой баланс котла

3.2 Определение тепловых потерь котла

3.3 Полное количество теплоты, полезно отданное в котел

3.4 Расход топлива, подаваемого в топку

4. Топочная камера

4.1 Расчет конструктивных размеров топки

4.2 Полезное тепловыделение в топке и теоретическая температура горения

4.3 Температура газов на выходе из топки

5. Конвективные поверхности нагрева

5.1 Расчёт фестона

5.2 Расчёт пароперегревателя

5.3 Расчёт второй ступени пароперегревателя

5.4 Расчёт первой ступени пароперегревателя

6. Хвостовые поверхности нагрева

6.1 Распределение тепла при компоновке в «рассечку»

6.2 Расчёт воздухоподогревателя

6.3 Расчёт водяного экономайзера.

Заключение

Используемая литература

Министерство энергетики России

Екатеринбургский энергетический техникум

3АДАНИЕ

на курсовой проект по котельным установкам

Студента Будаев Захар Юрьевич группы ВТЗ Т -402

Специальности Теплотехник

Тема проекта: «ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛОАГРЕГЕТА» ПК-19

I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Номинальная часовая производительность ПК – 19 118 т/час

2. Параметры пара за парозапорной задвижкой: давление 9,8 МПа, температура 510оС

3. Продувка к.а. в % Л

4. Вид топлива Каменный уголь 69 марки (ГР)

5.Содержание в топливе балласта: —

Золы Ар 29,6%

Влаги WР 7.5%

6.Метод сжигания топлива Камерный

7.Температура окружающей среды 30°С

8. Температура уходящих газов 142 °С

9. Температура питательной воды 145 °С

10.Температура горячего воздуха 375 °С

П. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1. Вспомогательные расчеты по топливу, воздуху и продуктам сгорания:

а) выбор коэффициентов избытка воздуха в основных точках газового тракта;

б) расчет в объемах трехатомных, двухатомных газов, водяных паров и полного объема продуктов сгорания;

в) расчет теплоснабжения продуктов сгорания топлива с учетом потерь от механического недожога.

Построение диаграммы Ы в масштабе с последующим нанесением расчетных точек

2. Составление теплового баланса котлоагрегата. Выявление потерь от механического и химического недожога с уходящими газами и вследствие теплообмена с окружающей средой. Определение КПД брутто котлоагрегата и часового расхода натурального топлива.

3. Расчет топки:

а) расчет размеров топки;

б) расчет теплопередачи в топке с выявлением температуры газов на выходе из топки.

4. Расчет конвективной поверхности нагрева. Расчет живых сечений газоходов и фактических скоростей газов. Расчет коэффициента теплопередачи. Определение температуры дымовых газов. Расчет коэффициента теплопередачи. Определение температуры дымовых газов на выходе из соответствующего пучка кипятильных труб.

www.coolreferat.com

Смотрите также

• Котел квг 3
• 
  Квг 3 котел
• 
  Електричний котел купити
• 
  Витязь котел отзывы
• 
  Большой котел сканворд
• 
  Tkan 2 котел
• 
  Котел микро контур
• 
  Устройство котла паровоза
• 
  Котлы водонагревательные промышленные
• 
  Газовый котел бурхан
• 
  Котел газовый корунд