Расчёт теплового котла
Курсовая работа, 09 Декабря 2013, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
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.
Содержание
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
Прикрепленные файлы: 1 файл
Мидловец пз готовый2.doc
— 397.50 Кб (Скачать документ)
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 | ||||||||