Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2013 в 13:37, курсовая работа
Паровой котел – это основной агрегат тепловой электростанции. Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.
Введение
1 Выбор расчетных характеристик
1.1 Выбор способа шлакоудаления и типа угле размольных мельниц
1.2 Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху
1.3 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
1.4 Объемы продуктов сгорания
1.5 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
1.6 Расчет КПД котла и потерь теплоты на нем
1.7 Определение расхода топлива
2 Тепловой расчет топочной камеры
2.1 Определение размеров топочной камеры и размещение горелок
3 Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
3.1 Расчет ширмового пароперегревателя
3.2 Расчет конвективного пароперегревателя
3.3 Расчет второй ступени водяного экономайзера
3.4 Расчет второй ступени воздухоподогревателя
3.5 Расчет первой ступени водяного экономайзера
3.6 Расчет первой ступени воздухоподогревателя
Заключение
Список использованной литературы
Таблица 5.1 – Тепловые характеристики топочной камеры
Наименование величины |
Обозначение |
Ед.изм |
Расчетная формула |
Результаты расчета |
Полезное тепловыдел. В топке |
Qт |
кДж/кг |
16435,682 | |
Тепло воздуха |
Qв |
кДж/кг |
(αт-Δ αт –Δ αпл)Ногв + + (Δ αт+ Δ αпл) Нохв |
2274,67 |
Присос воздуха в топку |
Δ αт |
- |
стр.18 табл. 1.8 [1] |
0,05 |
Присос воздуха в пылесистему |
Δ αпл |
- |
стр.18 [1] |
0,04 |
Энтальпия горячего воздуха |
Ногв |
кДж/кг |
из расчета 2 по vгв при 300о |
2038,48 |
Адиабатная температура гооения |
vа |
оС |
по Qт = Нг расчета 5 |
2300 |
Температура газов на выходе из топки |
v”т |
оС |
стр.38 табл 4.7 [1] |
1200 |
Энтальпия газов на выходе из топки |
Н”т |
кДж/кг |
из расчета 6 |
11788,8 |
Удельное тепловосприятие топки |
Qлт |
кДж/кг |
φ(Qт – Н”т) |
4611,24 |
Коэффициент сохранения тепла |
φ |
- |
0,997 | |
Энтальпия холодного воздуха |
кДж/кг |
из расчета 2 при t |
133,84 |
Таблица 5.2 – Расчет теплообмена в топочной камере
Наименование величины |
Обозначение |
Ед.изм |
Расчетная формула |
Результаты расчета |
Абсолютная адиаб. Температура горения |
Та |
К |
vа + 273 |
2573 |
Абсолютная темп. Газов на выходе из топки |
Т”т |
К |
v”т + 273 |
1473 |
Ср. коэф. тепловой эффективности |
- |
0,432 | ||
Коэф. загрязнения |
- |
стр.41 табл 4.8 [1] |
0,4 | |
Угловой коэффициент |
Х |
- |
0,96 | |
Коэф.учит.относ. положение ядра факела по высоте топки |
М |
- |
0,59 – 0,5хт |
0,465 |
Эффективная степень черноты |
- |
0,824 | ||
Коэф. ослабления лучей топ. Средой |
k |
3,5 |
Продолжение табл.5.2
Коэф. ослабления лучей топ.средой |
kг |
- |
стр.138 рис.6.12 [1] |
0,75 |
Объемная доля водяных паров |
- |
из расчета 4 |
0,08 | |
Объемная доля 3-х атомных газов |
- |
из расчета 4 |
0,223 | |
Средняя температура газов в топке |
vг |
оС |
1750 | |
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
5 | |
Давление газов в топочной камере |
р |
МПа |
принимаем 0,1 |
0,1 |
Концентрация золовыхчастиц |
Кг/кг |
из расчета 4 |
0,043 | |
Коэф. ослабления лучей частиц.золы |
- |
стр.140 рис.6.13 [1] |
66 | |
Коэф. ослабления лучей частиц. кокса |
- |
для каменных углей |
0,5 | |
Степень экранирования |
- |
0,975 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Лучевоспринимающ. поверхность топки |
Fл |
м2 |
681,672 | |
Величина для проверки |
- |
кВт/м2 |
45,31 | |
Проверка |
v”т |
оС |
стр.45 рис.44 [1] |
Ровно 1200 |
Тепловое напряжение топочного объема |
кВт/м3 |
25,198 | ||
Среднее лучевое напряжение топочных экранов |
кВт/м2 |
74,949 |
3 Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
3.1 Расчет ширмового пароперегревателя
Таблица 6 - Расчет ширмового пароперегревателя
Наименование величины |
Обозначение |
Ед.изм |
Расчетная формула |
Результаты расчета |
Диаметр и толщина труб |
d |
м |
0,042 | |
Кол-во труб в ленте |
n |
шт |
по чертежу котла |
21 |
Шаг м/у ширмами |
S1 |
м |
по чертежу котла |
0,7 |
Кол-во ширм |
z1 |
шт |
стр.85 [1] |
12 |
Продольный шаг труб в ширме |
S2 |
м |
d+(0,003-0,004) |
0,035 |
Глубина ширм |
С |
м |
3,024 | |
Число ходов ленты |
ШТ |
стр.86 [1] |
4 | |
Высота ширм |
м |
по чертежу |
7,54 | |
Относительный поперечный шаг |
- |
S1/d |
21,875 | |
Относительный продольный шаг |
- |
S2/d |
1,09 | |
Коэф. излучения газовой среды |
- |
стр.44 рис. 4.3 [1] |
0,66 | |
Угловой коэф. с входного на выходное сечение ширм |
- |
0,114 | ||
Теплота излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами |
кДж/кг |
684,37 | ||
Высота газохода за ширмами |
hг/х |
м |
по чертежу |
6,28 |
1 |
2 |
3 |
5 | |
Лучевосприним. поверхность за ш. |
м2 |
45,24 | ||
Абсолют. средняя температура газов |
Тш |
К |
1398 | |
Тепловосприятие ширм излучением |
кДж/кг |
164,77 | ||
Энтальпия газов за ширмами |
кДж/кг |
из расчета 6 |
10579,34 | |
Тепловосприятие ширм по балансу |
кДж/кг |
1200 | ||
Коэф. сохранения теплоты |
- |
из расчета 6 |
0,992 | |
Прирост пара энтальпии в ширме |
кДж/кг |
hнп – на выход из барабана котла по [7] |
2611,6 | |
Температура пара на входе в ширмы |
оС |
по [7] |
342,12 | |
Энтальпия пара после ширм |
кДж/кг |
2798,844 | ||
Температура пара после ширм |
оС |
по [7] таб.3 |
362,12 | |
Ср.температура за ширмами |
оС |
352,12 | ||
Большая разность темп-р на границах |
оС |
857,88 | ||
Меньшая разность темп-р на границах |
оС |
687 | ||
Температурный напор |
оС |
772,65 | ||
Скорость газов в ширмах |
м/с |
3,7 | ||
Объемная доля водяных паров |
- |
из расчета 4 |
0,08 | |
Поправка на компоновку пучка |
- |
стр. 122-123 [1] |
0,04 | |
Поправка на число полученных рядов труб |
- |
стр. 122-123 [1] |
1 | |
Поправка |
- |
стр. 122-123 [1] |
0,92 | |
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи |
кДж/кг |
1364,3 | ||
Несходимость тепловосприятия |
% |
0,5 |
3.2 Расчет конвективного пароперегревателя
Таблицы 6.1 – Расчет конвективного пароперегревателя
Наименование величины |
Обозначение |
Ед.изм |
Расчетная формула |
Результаты расчета |
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,042 | |
Поперечный шаг |
S |
м |
по чертежу |
0,126 |
Продольный шаг |
S |
м |
по чертежу |
0,105 |
Относительный поперечный шаг |
- |
3 | ||
Относительный продольный шаг |
- |
2,5 | ||
Расположение труб |
по чертежу |
коридорное | ||
Температура газов на входе во 2 ст. |
оС |
1050 |
Продолжение табл.6.1
Энтальпия газов на входе во 2 ст. |
кДж/кг |
10579,34 | ||
Температура газов на выходе из 2 ст. |
оС |
Принимаем ниже на 200оС |
850 | |
Энтальпия газов на выходе из 2 ст. |
кДж/кг |
из расчета 6 |
8428,91 | |
Тепловосприятие на влагу |
кДж/кг |
2139,184 | ||
Присос воздуха |
- |
стр.52 |
0,04 | |
Энтальпия присасываемого воздуха |
кДж/кг |
из расчета 5 при 20 оС |
133,84 | |
Тепловосприятие излучением |
кДж/кг |
239,747 | ||
Лучевосприним. поверхность |
м2 |
36,025 | ||
Высота газохода |
М |
по чертежу |
5 | |
Теплота восприятия паромг |
кДж/кг |
318,12 | ||
Снижение энтальпии в |
кДж/кг |
стр. 78 |
75 | |
Энтальпия пара на выходе из п/п 2 ст. |
кДж/кг |
по табл. 2 |
3475 | |
Энтальпия пара на входе в п/п 2 ст. |
кДж/кг |
3231 | ||
Температура пара на выходе из п/п 2 ст. |
оС |
455 | ||
Температура пара на входе в п/п 2 ст. |
оС |
по табл.2 |
545 | |
Средняя температура пара |
оС |
( |
500 | |
Удельный объем пара |
- |
0,02679 | ||
Средняя температура газов |
оС |
950 | ||
Скорость дымовых газов |
м/с |
6,21 | ||
Живое сечение для прохода пара |
м2 |
а* |
29,33 | |
Высота конвек-го пучка |
М |
по чертежу |
4,3 | |
Число труб |
Шт |
9,29 | ||
Коэф. теплоотдачи конвекцией от газов |
52,29 |
Продолжение табл.6.1
Поправка на компановку |
- |
стр.122 |
1 | |
Поправка на число поперечных труб |
- |
стр.122 |
0.92 | |
Поправка |
- |
стр.123 |
0,98 | |
Нормативный коэф. теплоотдачи |
стр.122 граф 6.4 |
58 | ||
Температура загрязненной стенки |
оС |
481,8 | ||
Коэф. загрязнения |
стр.142 |
0,0043 | ||
Коэф. теплоотдачи от стен к пару |
стр.132 гр.6.7. |
1100 | ||
Теплообменная поверхность нагр. |
36,754 | |||
Число ходов пара |
Шт |
принято конструктивно |
10 | |
Коэф. теплоотдачи излучением |
0,903 | |||
Толщина излучающего слоя |
S |
V |
0,0324 | |
Концентрация золовых частиц |
кг/кг |
из расчета 1.4 |
0,042 | |
Оптическая толщина |
KPS |
1/мМПа |
0,00948 | |
Нормативный коэф. теплоотдачи излуч. |
стр.141 рис. 6.14 |
210 | ||
Коэф. теплоотдачи от газов к стенке |
53,193 | |||
Коэффициент теплопередачи |
33 | |||
Коэф. тепловой |
- |
стр.145 табл.6.4 |
0,65 | |
Большая и меньшая разность температур на границах сред |
оС |
|||
Температурный прямоток |
оС |
433 | ||
Тепловосприятие второй ступени |
кДж/кг |
70,626 | ||
Несходимость тепловосприятия |
% |
96,7 |