Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2013 в 20:42, курсовая работа
Примерно 85 % электрической энергии в нашей стране производится на тепловых электрических станциях (ТЭС), на которых электрическая энергия вырабатывается с использованием химической энергии сжигаемого органического топлива.
Паровой котел - это устройство для выработки пара с давлением выше атмосферного за счет теплоты от сжигания топлива.
Вырабатываемый в котельном агрегате КЭС пар поступает в турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электрический ток. Отработанный в турбине пар поступает в конденсатор, откуда конденсатным насосом направляется в подогреватель низкого давления (ПНД) и далее в деаэратор, где из воды удаляются растворенные в ней газы - 02, С02 и др.
Введение
1
Теоретическая часть
1.1
Краткое описание проектируемого парового котла
1.2
Характеристика топлива
2
Расчетная часть
2.1
Выбор теоретического количества воздуха, необходимого для горения, коэффициента избытка воздуха на выходе из топки и присосов воздуха в газоходах парового котла
2.2
Составление I-V таблицы и построение I-V диаграммы
2.3
Определение объема трехатомных и двухатомных газов, водяных паров, избыточного воздуха и полного объема продуктов сгорания по газоходам котла
2.4
Составление баланса теплоты парового котла. Определение расчетного часового расхода топлива и коэффициента сохранения теплоты
2.5
Расчет топки (поверочный)
2.6
Расчет поверхностей нагрева
2.6.1
Расчет РПП
2.6.2
Расчет ширмового пароперегревателя
2.6.3
Расчет конвективного пароперегревателя I
2.6.4 Расчёт конвективного пароперегревателя II
2.6.5
Расчет экономайзера
2.7
Определение расчетной невязки баланса теплоты парового котла
2.8
Составление сводной таблицы теплового расчета котла
Список литературы
2.6.3 Расчет конвективного пароперегревателя
Конструктивные характеристики КПП I:
1. Наружный диаметр труб dн = 38 мм.
2. Внутренний диаметр труб dВН = 32 мм.
3. Число труб в одном ряду КПП I:
Z1 = (a/S1) – 1 = (6,4/0,095) - 1 = 66 (шт),
где: а = 6,4 м - ширина газохода КПП I (по чертежу №1);
S1 = 95 мм - шаг труб в одном ряду.
4. Количество рядов труб в КПП I:
Z2 = (с/S2) - 1 = (2,75/0,075) - 1 = 36 (шт),
где: с =2,75 - высота пакета КПП 1 (по чертежу №1);
S2 = 75 мм - шаг между рядами.
5. Число труб в одном КПП I:
n = Z1∙Z2 = 66∙36 = 2376 (шт)
6. Полная поверхность нагрева КПП I:
Нш = π∙ dн∙ n = 3,14∙0,038∙6,25∙2376 =1772 м2,
где: lср = 6,25 м - средняя длина одной трубы в КПП I (по чертежу №1).
Таблица 9 - Тепловой расчет КПП I
№ п/п |
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Формулы или способ определения |
Расчет |
1 |
Температура газов перед КПП I |
V /КПП I |
0С |
Из расчета ширм |
1130 |
2 |
Энтальпия газов на входе в КПП I |
I /КПП I |
ккал/кг |
По диаграмме I-V |
4910 |
3 |
Тепловыделение КПП I по пару |
ΔiI |
ккал/кг |
0,4∙Δine |
0,35Х230=80,5 |
4 |
Тепловосприятие КПП II по пару |
ΔiII |
ккал/кг |
Δine-Δiш-ΔiI-ΔiРПП |
230-92-80,5-13=44,5 |
5 |
Энтальпия пара на входе в КПП I |
i / |
ккал/кг |
i //ш + ΔiII |
767,5 |
6 |
Температура пара на входе в КПП I |
t / |
0С |
По табл.воды и пара при Р=14,5 МПа и i / =772 ккал/кг |
570 |
7 |
Температура пара на выходе из КПП I |
t // |
0С |
t // = tпе |
560 |
8 |
Тепловосприятие КПП I по газу |
QбI |
ккал/кг |
787 | |
9 |
Энтальпия газов на выходе из КПП I |
I //КПП I |
ккал/кг |
4114 | |
10 |
Температура газов на выходе из КПП I |
V //КПП I |
0С |
По диаграмме I-V |
940 |
2.6.4 Расчет КПП II
Таблица 10 - Тепловой расчет КПП II
№ п/п |
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Формулы или способ определения |
Расчет |
1 |
Температура газов перед КПП II |
V /КПП II |
0С |
Из расчета КПП I |
940 |
2 |
Энтальпия газов на входе в КПП II |
I /КПП II |
ккал/кг |
По диаграмме I-V |
4114 |
3 |
Тепловосприятие КПП II по пару |
ΔiII |
ккал/кг |
Из Табл. 9 КП |
44,5 |
4 |
Энтальпия пара на входе в КПП II |
i / |
ккал/кг |
i / = i //ш |
631 |
5 |
Температура пара на входе в КПП II |
t / |
0С |
t / = t //ш |
412 |
6 |
Температура пара на выходе из КПП II |
t // |
0С |
Из Табл. 9 КП |
442 |
7 |
Тепловосприятие КПП II по газу |
QбII |
ккал/кг |
435 | |
8 |
Энтальпия газов на выходе из КПП II |
I //КПП II |
ккал/кг |
3675 | |
9 |
Температура газов на выходе из КПП II |
V //КПП II |
0С |
По диаграмме I-V |
850 |
Рис 4 экономайзер
2.6.5 Расчет экономайзера
Таблица 10 - Тепловой расчет экономайзера
№ п/п |
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Формулы или способ определения |
Расчет |
1 |
Температура газов перед ВЭК |
V /ВЭК |
0С |
Из расчета КПП |
850 |
2 |
Энтальпия газов перед ВЭК |
I /ВЭК |
ккал/кг |
По диаграмме I-V |
3580 |
3 |
Температура газов за ВЭК |
V //ВЭК |
0С |
Принимаем (4000-5000) |
450 |
4 |
Энтальпия газов за ВЭК |
I //ВЭК |
ккал/кг |
По диаграмме I-V |
1870 |
5 |
Тепловосприятие ВЭК |
QбВЭК |
ккал/кг |
0,99∙(3580-1870+0,02∙120)=1690 | |
6 |
Температура воды на входе в ВЭК |
t /ВЭК |
0С |
t /ВЭК = tПВ |
242 |
7 |
Энтальпия воды на входе в ВЭК |
i /ВЭК |
ккал/кг |
i /ВЭК = iПВ |
242 |
8 |
Энтальпия воды на выходе из ВЭК |
i //ВЭК |
ккал/кг |
242+(31416∙1690)/ /(320000-8510- -4255)=415 | |
9 |
Температура воды на выходе из ВЭК |
t //ВЭК |
0С |
По табл.воды и пара при Рnв=16,1 МПа и i //ВЭК=405 ккал/кг |
321 |
2.7 Определение расчетной невязки баланса теплоты парового котла
1) Расчетная невязка теплового баланса, ккал/кг:
ΔQ=Qсн∙ ηбрка-(Qл+Qne+QбВЭК) |
(30) |
где Qл - тепло, переданное излучением в топке равное 4455 ккал/кг;
QбВЭК - тепловосприятие ВЭК равное 1690 ккал/кг;
ηбрка - КПД брутто котла = 0,94 %;
Qсн - низшая теплота сгорания заданного топлива равная 8910 ккал/кг
Qne=QлРПП+Qбш+Qбкпп |
(31) |
Qne=533+900+1059=2524 ккал/кг
ΔQ=8910∙0,94-(4455+2524+1690)=
2) Допускаемая невязка теплового баланса:
бQ=0,5∙(Qсн /100) |
(32) |
бQ=0,5∙(8910/100)=44,55
В расчете должно получиться: ΔQ ≤ бQ
Так как 20 < 44,55, то расчет можно считать законченным.
2.8 Составление сводной таблицы теплового расчета котла
Таблица 11 - Сводная
таблица теплового расчета
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Газоходы | ||||||
Топка |
Ширмы |
КПП I |
КПП II |
ВЭК |
ВЗП | ||||
Температура газов в топке |
V //m |
0C |
1300 |
||||||
Va |
2160 | ||||||||
Тепловосприятие в топке |
Qл |
ккал/кг |
4455 |
||||||
Температура газов на входе |
V / |
0C |
1300 |
1130 |
940 |
850 |
450 | ||
Энтальпия газов на входе |
I / |
ккал/кг |
5630 |
4910 |
4114 |
3580 |
1830 | ||
Температура газов на выходе |
V // |
0C |
1130 |
940 |
3675 |
450 |
112 | ||
Энтальпия газов на выходе |
I // |
ккал/кг |
4721 |
4114 |
850 |
1870 |
465 | ||
Тепловосприятие в поверхностях нагрева |
Qб |
ккал/кг |
900 |
787 |
435 |
1690 |
|||
Температура пара на входе |
t / |
0C |
354 |
570 |
412 |
||||
Температура пара на выходе |
t // |
0C |
459 |
560 |
442 |
||||
Температура воды на входе |
t /ВЭК |
0C |
242 |
||||||
Температура воды на выходе |
t //ВЭК |
0C |
321 |
||||||
Температура воздуха на входе |
tхв |
0C |
30 | ||||||
Температура воздуха на выходе |
tгв |
0C |
250 | ||||||
Таблица 11 - Сводная таблица теплового расчета котла ТГМ-444
Список литературы
1) Н.В. Кузнецов, «Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод)», М., Энергия, 1973 – 296с
2) С.Л. Ривкин, А.А. Александров «Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара», М., Энергоатомиздат, 1984 – 80с
3) Ю.М. Липов «Компоновка и тепловой расчет парового котла», М., Энергоатомиздат, 1988 – 208с
4) Б.А. Соколов «Котельные установки и их эксплуатация» - 5-е изд., стер. – М.: Академия, 2011. – 432с
5) Э.Ф. Маслов «Методическое руководство по курсовому проекту», 1997 – 42с
Разраб. |
Мидловец |
02.О.140101.1.09.12.ПЗ |
Лист | ||
Руковод. |
Авдеев |
||||
02.О.140101.1.09.12.ПЗ | ||||||||||
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата | ||||||
Разраб. |
Мидловец |
Тепловой расчет парового котла БКЗ 320-140 ГМ-7 |
Лит. |
Лист |
Листов | |||||
Руковод. |
Авдеев |
У |
||||||||
Н.контр. |
Епифанов |
ВЭК | ||||||||