Тепловой расчет котла БКЗ-320-140

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2013 в 13:37, курсовая работа

Краткое описание

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.

Содержание

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

Скачать в ZIP архиве (893.49 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

курсовая 11 вариант.doc

— 3.09 Мб (Скачать файл)

Содержание

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

4

4

4

5

6

7

8

9

9

12

12

13

16

18

20

22

24

25


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

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.

Тепловой расчет парового котла  может быть конструктивным и поверочным.

Задача конструктивного теплового  расчета котла заключается в  выборе компоновки поверхностей нагрева  в газоходах котла, определении размеров радиационных и конвективных поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную паропроизводительность котла при  номинальных параметрах пара, надежность и экономичность его работы.

Поверочный расчет котла или  отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара. В результате поверочного расчета определяют:

  • коэффициент полезного действия парового котла;
  • расход топлива;
  • температуру продуктов сгорания по газовому тракту, включая температуру уходящих газов;
  • температуру рабочей среды за каждой поверхностью нагрева.

При поверочном расчете  котла, так же как и при конструктивном, вначале определяют объемы и энтальпии  воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.

При поверочном расчете  поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред. Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия.

 

 

 

 

 

 

1 Выбор расчетных  характеристик

 

 

    1. Выбор способа шлакоудаления и типа угле размольных мельниц

 

Определяем приведенную  зольность топлива

Исходя из температуры  плавления золы и приведенной  зольности топлива, принимаем твердое  шлакоудаление и валковые среднеходовые мельницы.

 

    1. Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху

 

Определяем приведенную  влажность топлива

тогда, принимаем:

- температура уходящих  газов 

- температура подогрева  воздуха

- температура воздуха на выходе в воздухоподогреватель

 

    1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

 

Теоретический объем воздуха

 

 

Теоретические объемы продуктов сгорания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Объемы продуктов  сгорания

 

Таблица 1 – Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева

 

Наименование, обозначение, единицы измерения

Газоходы

Топка,    ширмы

П/П

вторая

ступень

П/П

первая

ступень

ВЭК

вторая ступень

ВЗП

вторая ступень

ВЭК

первая ступень

ВЗП

первая ступень

  1

2

3

4

5

6

7

8

Коэффициент избытка  воздуха за газоходом,

 

1,2

 

1,23

 

1,26

 

1,28

 

1,31

 

1,33

 

1,36

Средний коэффициент  избытка воздуха за газоходом,

 

1,2

 

1,215

 

1,245

 

1,27

 

1,295

 

1,32

 

1,345

Действительный объем  водяных паров

= +0,0161( -1) · , м3/кг

 

0,536

 

0,537

 

0,539

 

0,542

 

0,543

 

0,546

 

0,547

Действительный объем  продуктов сгорания

= + + +( -1)* * , м3/кг

 

6,500

 

6,551

 

6,706

 

6,860

 

6,964

 

7,118

 

7,221

Объемные доли трехатомных  газов в продуктах сгорания 

 

0,177

 

0,165

 

0,145

 

0,131

 

0,120

 

0,111

 

0,103

Объемные доли водяных  паров в продуктах сгорания

 

 

0,143

 

 

0,142

 

 

0,138

 

 

0,135

 

 

0,133

 

 

0,130

 

 

0,128

Сумма и в продуктах сгорания = +

 

0,233

 

0,221

 

0,215

 

0,21

 

0,207

 

0,86

 

0,2

Концентрация золы в  продуктах сгорания  , г/м3   =0,9

 

 

0,0431

 

 

0,0421

 

 

0,0411

 

 

0,040

 

 

0,0396

 

 

0,0391

 

 

0,038


 

 

 

 

 

 

1.5 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

 

Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания в кДж/кг, а также энтальпия золы при расчетной температуре ,определяется по формуле:

 

,

где - энтальпия 1 м3 влажного воздуха, кДж/м3

 

,

 

где - энтальпии 1м3 трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно

 

где - энтальпия 1 кг золы, кДж/кг

Для всех видов топлив энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха , кДж/ кг (кДж/м3), определяется по формуле

 

 

Результаты расчетов сведены в таблицу, в которой  приведен расчет отдельно по топке  и по следующим поверхностям нагрева.

 

Таблица 2  –  Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

 

Поверхность нагрева

Тем-ра за поверхностью

+ +

топка фестона

2300

21546,8

18074,5

3614,9

845,7

26007,92

2333,75

2100

19421,6

16396,38

3279,27

972,9

23673,17

2482,42

1900

17403,1

14642,16

2828,43

859,3

21190,63

2444,36

1700

15404,2

12928,5

2585,7

756,2

18746,17

  

пароперегреватель 2-ой ст.

1300

11446,5

9688,77

2228,41

497,2

14172,03

2383,11

1100

9511,59

8142,42

1872,75

404,8

11788,21

1209,66

1000

8528,2

7351,5

1690,84

360,7

10579,36

  

пароперегреватель 1-ой ст.

900

7600,05

6525,09

1696,52

321,7

9617,89

1182,15

800

6649,04

5759,05

1497,47

282,4

8428,83

  

ВЭК 2-ой ст.

700

5749,94

4968,6

1391,28

244,7

7385,69

1078,29

600

4846,68

4197,9

1175,41

205,6

6227,89

1074,05

500

4007,4

3472,9

972,41

169,6

5148,35

  

 

Продолжение табл.2

 

ВЗП 2-ой ст.

400

3161,28

2737,8

848,71

132,8

4142,53

1059,74

300

2339,04

2038,4

631,9

97,26

3068,79

  

ВЭК 1-ой ст.

200

1541,84

1348,6

445,03

62,94

2049,944

  

ВЗП 1-ой ст.

150

1150,63

1007,6

362,73

45,32

1559,17

530,27

100

758,18

669,2

240,91

29,93

1028,37

  

 

 

1.6 Расчет КПД котла и потерь теплоты на нем

 

Таблица 3 - Расчет КПД  котла и потерь теплоты на нем 

 

Наименование

величины

Обозначение

Ед.изм

Расчетная формула

Результаты расчета

КПД

ηпг

%

ηпг =100-(q2+q3+q4+q5+q6)

91,761

Потери тепла с хим. недожогом

q3

%

стр.36 табл 4.6 [1]

0

С механическим недожогом

q4

%

стр.36 табл 4.6 [1]

1

От наружного охлаждения

q5

%

0,28

С физическим теплом шлаков

q6

%

0,172

Энтальпия шлаков

(ct)шл

кДж/кгК

(ct)шл=Cшл*tшл

560

Температура удаления шлака

tшл

оС

стр.28 [1]

600

 

Cшл

кДж/кгК

стр.23 табл.2.2 [1]

1,122

Доля шлакоулав. в топке

αшл

-

1-αун

0,05

Доля уноса летучей золы

αун

-

стр.36 табл 4.6 [1]

0,8

Располагаемое тепло

Qpp

кДж/кг

Qрн+Qтл

16240

Физическое тепло топлива

Qтл

кДж/кг

Cтл*tтл

224,2

Температура топлива

tтл

оС

Для твердых топлив стр.26 [1]

20

Теплоемкость топлива

Cтл

кДж/кгК

0,042Wр+ Cтл с(1-0,01 Wр)

11,21

Теплоемкость сухой массы топл.

Cтл с

кДж/кгК

для каменных углей

1,09

Энтальп. теоретич. объема хол. воздуха

Нохв

кДж/кг

(ct)хв* Vов

133,84

Потери тепла с уходящ. газами

q2

%

6,787


 

 

1.7 Определение расхода топлива

 

Таблица 4 – Определение расхода топлива

 

Наименование

величины

Обозначение

Ед.изм

Расчетная формула

Результаты расчета

Расход топлива

В

кг/с

7,42

Энтальпия перегретого пара на выходе

hпп

кДж/кг

на основе заданных параметров пара табл.3 [7]

3475

Энтальпия питательной воды

hпв

кДж/кг

стр.72 [1]

992,6

Расчетный расход топлива

Вр

кг/с

В(1-0,01 q4)

7,346


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Тепловой расчет топочной камеры

 

 

2.1 Определение размеров топочной камеры и размещение горелок

 

Таблица 5 - Определение размеров топочной камеры и размещение горелок

 

Наименование

величины

Обозначение

Ед.изм

Расчетная формула

Результаты расчета

Глубин камеры

b

м

по чертежу

10,2

Ширина топки

а

м

по чертежу

7,205

Высота газового окна

h’го

м

(0,6-0,7)b

6,12

Высота вертик. ширм

hш

м

(1,1-1,2) h’го

6,73

Мин. допустимый объем топки

Vminт

м3

Вр* Qрн/gv

681,65

Допустимое тепловое напряж. топочного V

gv

кВт/ м3

стр.36 табл 4.6 [1]

175

Расчетный объем топки

Vрт

м3

964,47

Температура газов на выходе из топки

v”т

оС

стр.38 табл 4.7 [1]

1200

Объем верхней половины холл.воронки

Vх.в.

м3

90,216

Длина привального отверстия в нижней части хол. воронки

b’

м

стр. 34 [1]

1,2

Высота холодной воронки

hх.в.

м

0,5(b-b’)tgα

3,15

Объем верхней части топочной камеры

Vв.ч

м3

a*b”*hв.ч.

247,29

Глубина верхней части топки  без выступов

b”

м

по чертежу

5,1

Объем призматич. части топки

Vпр

м3

Vрт  - Vх.в.  - Vв.ч.

626,964

Высота призматич. части топки

hпр

м

Vпр/Sт

4,179

Расчетная высота топочной камеры

hрт

м

0,5 hх.в. + hпр + hв.ч.

11,459

Высота верхней части топ. камеры

hв.ч.

м

по чертежу

5,7

Полная поверхность стен топки

Fрст

м2

7(Vрт)2/3

699,151

Информация о работе Тепловой расчет котла БКЗ-320-140