Котельные установки и парогенераторы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Сентября 2015 в 19:00, курсовая работа

Краткое описание

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.

Вложенные файлы: 1 файл

курсовая по теплотехнике.docx

— 435.61 Кб (Скачать файл)

 

%

 

Расход теплоты с водой, подаваемой на питание котельных агрегатов:

 

,

 

,

 

%,

 

Полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы):

 

,

 

%.

 

Суммарные потери теплоты:

 

,

 

%.

 

Основные составляющие потерь теплоты:

 

  1. Потери от утечек свежего пара:

 

,

 

 кВт,

 

,

 

%.

 

  1. Потери в окружающую среду в бойлере:

 

,

 

 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:

 

  1. Потери с водой при производстве химводоочистки:

 

,

 

 кВт,

 

,

 

%.

 

  1. Потери теплоты со сбрасыванием в барботер продувочной водой (после расширителя непрерывной продувки):

 

,

 

 кВт,

 

,

 

%.

 

  1. Потери в окружающую среду в подогревателе сырой воды:

 

,

 

 кВт,

 

,

 

%.

 

  1. Потери с выпаром:

 

,

 

 кВт,

 

,

 

%,

 

где - паропроизводительность котельной, кг/с;

- энтальпия влажного  пара после выхода из котлоагрегата, кДж/кг;

- 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 нужды, %;

- расход теплоты  с паром на технологические  нужды с учетом возврата конденсата, кВт;

- 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 трубопроводами  в окружающею среду ().

- 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.

 

 

 

4 Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной

 

 

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 Расчет теоретических и действительных  объемов продуктов сгорания

 

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:

 

  1. с установкой экономайзера
  2. без установки экономайзера

 

(В дальнейшем для кратности  варианты «С» и «Б» соответственно)

 

Коэффициент избытка воздуха уходящих газов:

 - с установкой экономайзера;

 - без установки экономайзера.

 

Действительный объем водяных паров:

 

 м3/кг.                          (25)

 

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.

Информация о работе Котельные установки и парогенераторы