Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Сентября 2015 в 19:00, курсовая работа
Данный проект преследует цели углубленной проработки студентами основных типов тепловых схем котельной, подробного расчета заданного варианта тепловой схемы и отдельных её элементов, составление теплового баланса котлоагрегата на его основе, определение стоимости годового расхода топлива для различных вариантов компоновки котлоагрегатов.
%
Расход теплоты с водой, подаваемой на питание котельных агрегатов:
,
,
%,
Полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы):
,
%.
Суммарные потери теплоты:
,
%.
Основные составляющие потерь теплоты:
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
Неучтенные потери составляют:
%.
При выполнении курсового проекта неучтенные потери не должны превышать 1%. Для выполнения этого условия при расчете различных тепловых схем котельных может возникнуть необходимость учесть не только указанные ранее потери.
Продолжим вычисление потерь:
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%,
где - паропроизводительность котельной, кг/с;
- энтальпия влажного
пара после выхода из
- расход котловой воды на непрерывную продувку, кг/с;
- энтальпия продувочной воды (равна энтальпии кипящей воды в барабане,, при давлении ), кДж/кг;
- энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при давлении), кДж/кг;
- расход сырой воды на химводоочистку, кг/с;
- энтальпия сырой воды, ºС;
- расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора, кг/с;
- расход увлажняющей воды, поступающей в РОУ, кг/с;
- расход воды на подпитку тепловой сети, кг/с;
- расход пара на технологические нужды, кг/с;
- возврат конденсата от потребителя в процентах от ;
- энтальпии конденсата, °С;
- процент расхода
теплоты на технологические
- расход теплоты
с паром на технологические
нужды с учетом возврата
- суммарное поступление теплоты, кВт;
- энтальпия горячей воды на выходе из сетевых подогревателей, кДж/кг;
- энтальпия воды в обратной линии теплосети
- расход воды через сетевой подогреватель (бойлер), кг/с;
- Расход теплоты в теплосеть с учетом потерь воды в теплосети, кВт;
- процент расхода теплоты в тепловой сети, %;
- полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы),%;
- суммарные потери теплоты, %;
- потери пара внутри котельной, кг/с;
- энтальпия влажного пара в расширителе, кДж/кг;
- энтальпия конденсата после подогревателя сетевой воды (бойлера)
- коэффициент, учитывающий
потери тепла аппаратом и
- расход воды через химводоочистку, кг/с;
– энтальпия воды на входе и выходе из химводоочистки, кДж/кг;
- потери продувочной воды, кг/с;
- расход пара на подогрев сырой воды перед химводоочисткой, кг/с;
- энтальпия влажного пара после РОУ при давлении ,кДж/кг;
- энтальпия конденсата на выходе из подогревателя сырой воды, кДж/кг;
Итого имеем:
Незначительное расхождение вызвано погрешностью расчетов. При выполнении курсового проекта допустимо расхождение, не превышающее 1%. Если расхождение превышает 1 %, то необходимо провести дополнительно уточненный расчет методом итерации (последовательного приближения), повторить до достижения результата.
Подбирая количество устанавливаемых котлоагрегатов, условно принимаем, что максимальная нагрузка котельной соответствует суммарной производительности, и руководствуемся следующими соображениями:
1) недопустимо устанавливать один котлоагрегат, а общее их количество не должно превышать четырех – пяти;
2) устанавливаемые котлоагрегаты должны иметь одинаковую производительность.
Может оказаться, что один из котлоагрегатов будет недогружен, в этом случае он является резервным.
На предприятиях, использующих пар на технологические нужды, рекомендуется устанавливать паровые котлоагрегаты ДКВр, КЕ, ДЕ и Е-ГМН - двухбарабанные вертикально-водотрубные с естественной циркуляцией, низкого и среднего давления, неэнергетического назначения.
Котлоагрегаты предназначены:
КЕ - для слоевого сжигания твердого топлива;
ДЕ - газомазутные для работы на уравновешенной тяге;
Е-ГМН - газомазутные для работы под наддувом.
Пример расшифровки котла:
Паровой котел ДКВР 20-13 (двухбарабанный водотрубный реконструированный).
Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, 20 т/ч. Второе число - давление пара в барабане котла, 13 кгс/см2 (1,27МПа).
При выборе котлоагрегата необходимо учитывать вид топлива, данный в задании для дальнейших расчетов.
Таблица 1 - Номинальная производительность котлоагрегатов
Тип котлоагрегата |
Номинальная паропроизводительность, , кг/с |
ДКВР-2,5-13 |
0,69 |
ДКВР-4-13 |
1,11 |
ДКВР-6,5-13 |
1,8 |
ДКВР-10-13 |
2,78 |
ДКВР-20-13 |
5,56 |
КЕ-2,5-14 |
0,69 |
КЕ-4-14 |
1,11 |
КЕ-6,5-14 |
1,8 |
КЕ-10-14 |
2,78 |
КЕ-25-14 |
6,94 |
ДЕ-4-14ГМ |
1,11 |
ДЕ-6,5-14ГМ |
1,8 |
ДЕ-10-14ГМ |
2,78 |
ДЕ-16-14ГМ |
4,44 |
ДЕ-25-14ГМ |
6,94 |
Е-4-14ГМН |
1,11 |
Е-6,5-14ГМН |
1,8 |
Е-10-14ГМН |
2,78 |
Е-16-14ГМН |
4,44 |
Е-25-14ГМН |
6,94 |
Определяем количество котлоагрегатов в котельной:
, (19)
шт.
Принимаем 3 котлоагрегата ДКВР-20-13.
5.1 Исходные данные и порядок расчета.
Для определения объемов продуктов сгорания необходимо знать элементарный состав топлива. Элементарный состав различных топлив приведен в таблице 2.
Количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива при условии безостаточного использования кислорода, называют теоретически необходимым объемом воздуха и определяют по процентному составу топлива для твердого и жидкого топлива:
м3/кг. (20)
Здесь и далее объемы продуктов сгорания приведены к нормальным условиям: 0 °С; 760 мм. рт. ст. или 101300 Н/м2.
Таблица 2 - Элементарный состав топлива
Вид топлива |
Рабочая масса топлива, % |
Низшая теплота сгорания ,МДж/кг | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Донецкий каменный уголь |
3,0 |
19,6 |
2,4 |
1,6 |
50,6 |
3,7 |
1,1 |
8,0 |
20,3 |
Челябинский бурый уголь |
17,0 |
24,9 |
0,7 |
0,5 |
41,8 |
3,0 |
1,0 |
11,1 |
15,8 |
Мазут 40 |
3,0 |
0,3 |
- |
0,5 |
85,3 |
10,2 |
0,3 |
0,4 |
40,7 |
Мазут 100 |
1,5 |
0,15 |
- |
1,5 |
85,1 |
9,5 |
1,75 |
0,5 |
40,5 |
Теоретические объёмы продуктов горения при для твердого и жидкого топлива:
Объем трехатомных газов:
м3/кг. (21)
Объем азота:
м3/кг. (22)
Объем водяных паров:
м3/кг. (23)
Теоретически полный объем продуктов сгорания:
м3/кг. (24)
Для повышения полноты сгорания действительный объем воздуха подаваемого в топку, всегда несколько больше теоретического , причем отношение этих объемов называют коэффициентом избытка воздуха . При наличии экономайзера вследствие присосов коэффициент избытка воздуха в выходном сечении экономайзера возрастает на величину , т.е. .
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топочной камеры задан: (см. приложение А, таблица 2). Величина присосов воздуха в газоходе экономайзера .
Далее расчет производится для двух вариантов конструкции котлоагрегата:
(В дальнейшем для кратности
варианты «С» и «Б»
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов:
- с установкой экономайзера;
- без установки экономайзера.
Действительный объем водяных паров:
м3/кг.
Действительный объем продуктов сгорания:
м3/кг. (26)
5.2 Расчет объемов продуктов сгорания
Котлоагрегат работает на каменном угле следующего состава:
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива:
м3/кг.
Объем трехатомных газов:
м3/кг.
Объем азота:
м3/кг.
Объем водяных паров:
м3/кг.
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов:
;
.
Действительный объем водяных паров:
,
м3/кг,
м3/кг,
Действительный объем продуктов сгорания:
,
м3/кг.
м3/кг.
6 Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха.
6.1 Исходные данные и порядок расчета.
Для определения энтальпий продуктов сгорания необходимо знать их состав и объем, а также температуру, которая различна для вариантов С и Б и задана в задании. Значение энтальпий 1 м3 различных газов и влажного воздуха в зависимости от их температуры приведены в таблице 3.