Технология

Теплогенерирующие установки

Министерство образования РФ
                                  УГТУ-УПИ
                   кафедра "Промышленная теплоэнергетика"



                         ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

                               КУРСОВАЯ РАБОТА



                                     преподаватель: Филиповский Н.Ф.

                                     студент: С.П.
                                     1851929
                                     группа: ТГВ-4



                                Екатеринбург
                                    2001
                                 Содержание

Задание на курсовой проект  2
Введение    3
1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания    6
2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания  7
3. Тепловой баланс котла и расход топлива    8
4. Тепловой расчет топочной камеры     9
5. Расчет конвективного пучка     10
6. Расчет экономайзера 12
7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора     13
8. Проверочный расчет  13
Литература  14
                              Задание на проект

Тип котла   КЕ-6,5
тип топки   ТЧ прямого хода
производительность     D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с
давление пара в барабане    Р = 1,4 МПа
температура уходящих газов  tух = 200о
топливо по нормативному методу    № 11
температура питательной воды      tпв = 100о
температура холодного воздуха     tхв = 30о

район       Кемеровская область
уголь кузнецкий
марка угля  Г
продукты обогащения    Р, СШ
состав топлива:
      Wp    8,5
      Ap    11
      Skp   0,5
      Sop   0,5
      Cp    66,0
      Hp    4,7
      Np    1,8
      Op    7,5
низшая теплота сгорания     Qнр = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг
приведенная влажность на 1000 ккал     Wп = 1,36 %
приведенная зольность на 1000 ккал     Ап = 1,76 %
выход летучих в-в на горючую массу     Vг = 40,0 %
температура плавления золы  t1 = 1100 (1050-1250)
      t2 = 1200 (1000-1370)
      t3 = 1250 (1150-1430)


теоретически необходимое кол-во воздуха

для сжигания 1 кг топлива   Vо = 6,88 м3/кг
      VоRO2 (CO2+SO2) = 1,24
      VоH2O = 0,74
      VоN2 = 5,45
      VоГ = 7,43
                                  Введение

         Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч

    Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от  2,5
до 10 т/ч со  слоевыми  механическими  топками  типа  ТЧ  предназначены  для
выработки   насыщенного   или    перегретого    пара,    используемого    на
технологические  нужды  промышленных  предприятий,  в  системах   отопления,
вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена  в
табл.1
    Котел типа КЕ состоит из  котла,  топочного  устройства,  экономайзера,
арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства  для
удаления отходящих газов.
    Топочная  камера  образована  боковыми  экранами,  фронтовой  и  задней
стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5  до  10  т/ч
разделена  кирпичной  стенкой  на  топку  глубиной  1605-2105  мм  и  камеру
догорания  глубиной  360-745  мм,  которая  позволяет  повысить  КПД   котла
снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру  догорания  и
выход газов из котла асимметричные.  Под  камеры  догорания  наклонен  таким
образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков  топлива  скатывалась
на решетку.
    В котлах применена схема одноступенчатого испарения.  Вода  циркулирует
следующим образом: питательная  вода  из  экономайзера  подается  в  верхний
барабан под уровень воды по перфорированной трубе.  В  нижний  барабан  вода
сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка.  Передняя  часть
пучка (от фронта котла) является подъемной.  Из  нижнего  барабана  вода  по
перепускным трубам поступает в камеры  левого  и  правого  экранов.  Питание
экранов осуществляется также  из  верхнего  барабана  по  опускным  стоякам,
расположенным на фронте котла.
    Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса  и
острым дутьем. Унос, оседающий в четырех  зольниках  котла,  возвращается  в
топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм  от
решетки.  Смесительные  трубы  возврата   уноса   выполнены   прямыми,   без
поворотов, что обеспечивает  надежную  работу  систем.  Доступ  к  эжекторам
возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки,  расположенные  на
боковых  стенках.  В  местах  установки  люков  трубы  крайнего  ряда  пучка
вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.
    За котельными агрегатами в случае сжигания каменных  и  бурых  углей  с
приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры,  а  при
сжигании  бурых  углей  с  приведенной  влажностью  Wпр  =  8  —   трубчатые
воздухоподогреватели.
    Площадки  котлов  типа  КЕ  расположены  в  местах,   необходимых   для
обслуживания арматуры котлов. Основные  площадки  котлов:  боковая  площадка
для   обслуживания   водоуказательных   приборов;   боковая   площадка   для
обслуживания предохранительных клапанов  и  запорной  арматуры  на  барабане
котла; площадка на задней стенке котла для  обслуживания  продувочной  линии
из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте  котла.  На
боковые площадки ведут  лестницы,  на  заднюю  площадку  —  спуск  (короткая
лестница) с верхней боковой площадки.
    Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10  т/ч  оснащен
контрольно-измерительными приборами и  арматурой.  Котлы  оборудованы  двумя
предохранительными клапанами,  один  из  которых  контрольный.  У  котлов  с
пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается  на
выходном коллекторе пароперегревателя. На  верхнем  барабане  каждого  котла
установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр  устанавливается
и  на   выходном   коллекторе   пароперегревателя.   На   верхнем   барабане
устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка  (у
котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара  на
собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный  вентиль  с
условным проходом 50 мм.
    У  котлов  производительностью  от  2,5  до  10  т/ч   через   патрубок
периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная  продувки.
На линиях периодической продувки из всех нижних  камер  экранов  установлены
запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные  вентили  для
отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для  подачи  пара  к
обдувочному прибору.
    На  питательных  трубопроводах  перед   экономайзером   устанавливаются
обратные клапаны и запорные  вентили;  перед  обратным  клапаном  установлен
регулирующий  клапан   питания,   который   соединяется   с   исполнительным
механизмом автоматики котла.
    Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до  100%
номинальной  паропроизводительности.   Надежность   котлов   характеризуется
следующими показателями:
    Средняя наработка на отказ, ч   3000
    Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет  3
    Средний срок службы до списания, лет  20
    Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили
их надежную работу на пониженном, по сравнению с  номинальным,  давлении.  С
уменьшением  рабочего  давления  КПД  котлоагрегата  не   уменьшается,   что
подтверждено сравнительными тепловыми  расчетами  котлов  на  номинальном  и
пониженном  давлении.  В   котельных,   предназначенных   для   производства
насыщенного  пара,  котлы  типа  КЕ  при  пониженном  до  0,7  МПа  давлении
обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.
    При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле  и
дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые  на  оборудовании,
должны регулироваться на фактическое рабочее давление.



                                                                     Табл. 1
           Технические данные котлов КЕ-6,5 завода Бийскэнергомаш
|Обозначение     |Вид топлива   |Паропро-|Давление|Темпер|Габариты    |
|(заводское)     |              |        |пара,   |а-    |котла, мм   |
|                |              |изводите|МПа(кг/с|тура, |(длина х    |
|                |              |ль-     |м2)     |C°    |ширина х    |
|                |              |ность   |        |      |высота)     |
|                |              |т/ч     |        |      |            |
|КЕ-6,5-14С-О    |каменный,     |6,5     |1,4(14) |194   |7940х4640х51|
|                |бурый уголь   |        |        |      |90          |
|КЕ-6,5-14-225С-О|каменный,     |6,5     |1,4(14) |225   |7940х4910х51|
|                |бурый уголь   |        |        |      |90          |
|КЕ-6,5-14МТО    |древесные     |6,5     |1,4(14) |194   |10700х5050х7|
|                |отходы, газ,  |        |        |      |490         |
|                |мазут         |        |        |      |            |

                        Котел паровой типа КЕ 6,5 т/ч



[pic]



                                                                     Табл. 2
|Заводскоеобозначение |Конструктивные размеры котлов, мм    |
|котла                |                                     |
|коэф. расхода|?     |?т + ? ?пр    |-     |1,4      |1,5     |1,6     |
|воздуха      |      |              |      |         |        |        |
|средний коэф.|?ср   |(?т + ?i)/2   |-     |1,4      |1,45    |1,55    |
|расхода      |      |              |      |         |        |        |
|воздуха      |      |              |      |         |        |        |
|действительны|VH2O  |VоH2O+0,0161•(|м3/кг |0,784    |0,790   |0,800   |
|й объем      |      |?-1) • Vо     |      |         |        |        |
|водяных паров|      |              |      |         |        |        |
|действительны|VN2   |VоN2 + ( ? - 1|м3/кг |8,202    |8,546   |9,234   |
|й объем азота|      |) • Vо        |      |         |        |        |
|действительны|VГ    |(VоRO2 + VоN2 |м3/кг |10,182   |10,526  |11,214  |
|й объем газов|      |+ VоH2O)+(? - |      |         |        |        |
|             |      |1) • Vо       |      |         |        |        |
|объемные доли|rRO2  |VоRO2 / VГ    |-     |0,122    |0,118   |0,111   |
|трехатомных  |      |              |      |         |        |        |
|газов        |      |              |      |         |        |        |
|объемные доли|rH2O  |VоH2O / VГ    |-     |0,0766   |0,075   |0,0713  |
|водяных паров|      |              |      |         |        |        |
|суммарная    |rп    | rH2O + rRO2  |-     |0,199    |0,193   |0,182   |
|объемная доля|      |              |      |         |        |        |
|излучающих   |      |              |      |         |        |        |
|газов        |      |              |      |         |        |        |
|доля золы    |аун   |по табл. 2.3  |-     |0,95     |        |        |
|топлива,     |      |[1]           |      |         |        |        |
|уносимая с   |      |              |      |         |        |        |
|продуктами   |      |              |      |         |        |        |
|сгорания     |      |              |      |         |        |        |
|массовый     |G     |1-0,01•Ар+1,30|кг/кг |13,47    |13,92   |14,82   |
|расход газов |      |6 • ? • Vо    |      |         |        |        |
|при сжига-нии|      |              |      |         |        |        |
|1 кг топлива |      |              |      |         |        |        |
|концентрация |?зл   |  0,01 • (Ар •|кг/кг |7,76•10-3|7,51•10-|7,05•10-|
|частиц золы  |      |аун )  _      |      |         |3       |3       |
|             |      |Gг            |      |         |        |        |

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

                                                                     Табл. 4
|t        |Iог      |Iов      |Iзл      |IГ = IоГ  + (?-1) • IоВ + IЗЛ, |
|оС       |кДж/кг   |кДж/кг   |кДж/кг   |кДж/кг                         |
|         |         |         |         |топка    |КП       |ВЭК      |
|30       |1026     |909      |         |         |         |         |
|100      |2077     |1830     |8,5      |         |         |         |
|150      |3161     |2763     |13,0     |         |         |         |
|200      |4279     |3718     |17,7     |         |6156     |6327     |
|300      |5426     |4698     |27,6     |         |7802     |         |
|400      |6590     |5698     |37,6     |         |9477     |         |
|500      |7792     |6724     |48,1     |         |11202    |         |
|600      |9027     |7758     |58,6     |         |12964    |         |
|700      |10291    |8796     |69,5     |13879    |14759    |         |
|800      |11568    |9860     |80,3     |15592    |16578    |         |
|900      |12849    |10948    |91,2     |17320    |         |         |
|1000     |14139    |12041    |102,9    |19058    |         |         |
|1100     |15458    |13134    |115,0    |20826    |         |         |
|1200     |16806    |14256    |127,9    |22636    |         |         |
|1300     |18137    |15378    |141,3    |24430    |         |         |
|1400     |19490    |16496    |160,9    |26249    |         |         |
|1500     |20854    |17618    |181,8    |28084    |         |         |
|1600     |22219    |18740    |197,3    |29913    |         |         |
|1700     |23605    |19887    |215,0    |31775    |         |         |
|1800     |24983    |21039    |229,5    |33628    |         |         |
|1900     |26381    |22190    |244,2    |35501    |         |         |
|2000     |27779    |23337    |260,2    |37375    |         |         |

3. Тепловой баланс котла и расход топлива

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию
котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:
100 = ? + q2 + q3 + q4 + q5 + q6,   %
где   q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.

                                                                     Табл. 5
|Рассчитываемая |Обозна-|Формула или      |Расчет       |Значе-|Размер-н|
|величина       |чение  |обоснование      |             |ние   |ость    |
|Потери тепла от|q3     |по табл. 2.3 [1] |             |0,5   |%       |
|химической     |       |                 |             |      |        |
|неполноты      |       |                 |             |      |        |
|сгорания       |       |                 |             |      |        |
|топлива        |       |                 |             |      |        |
|Потери тепла от|q4     |по табл. 2.3 [1] |             |3,0   |%       |
|механической   |       |                 |             |      |        |
|неполноты      |       |                 |             |      |        |
|сгорания       |       |                 |             |      |        |
|топлива        |       |                 |             |      |        |
|Потери тепла с |q2     | (Iух–?ух • Iох )|(6527–1,6•909|18,77 |%       |
|уходящими      |       |• (100-q4)       |) • (100–3,0)|      |        |
|газами         |       |Qрн              |/ 26126      |      |        |
|энтальпия      |Iух    |по табл. 4       |             |6527  |кДж/кг  |
|уходя-щих газов|       |                 |             |      |        |
|при tух        |       |                 |             |      |        |
|коэф. избытка  |?ух    |по табл. 3       |             |1,6   |        |
|воздуха в      |       |                 |             |      |        |
|уходящих газах |       |                 |             |      |        |
|энтальпия      |Iохв   |по табл. 4       |             |909   |кДж/кг  |
|холод-ного     |       |                 |             |      |        |
|воздуха, при   |       |                 |             |      |        |
|tхв=30о        |       |                 |             |      |        |
|Потери тепла от|q5     |по рис. 3.1 [1]  |             |2,3   |%       |
|наружного      |       |                 |             |      |        |
|охлаждения     |       |                 |             |      |        |
|доля           |ашл    |1 – аун          |1 – 0,95     |0,05  |        |
|шлакоулавливани|       |                 |             |      |        |
|я в топочной   |       |                 |             |      |        |
|камере         |       |                 |             |      |        |
|энтальпия шлака|(ct)шл |по табл. 3.1 [1] |             |1470  |кДж/кг  |
|Потери с       |q6     |  ашл • (ct)шл • | 0,05 • 1470 |0,03  |%       |
|физичес-кой    |       |Ар  _            |• 11  _      |      |        |
|теплотой шлака |       |Qрн              |26216        |      |        |
|КПД            |?      |100 –            |100–(18,77+0,|75,4  |%       |
|котлоагрегата  |       |(q2+q3+q4+q5+q6) |5+           |      |        |
|               |       |                 |3,0+2,3+0,03)|      |        |
|Коэффициент    |?      |  1 - q5   _     |  1 – 2,3   _|0,97  |%       |
|сохранения     |       |? + q5           |             |      |        |
|тепла          |       |                 |75,4 + 2,3   |      |        |
|энтальпия      |iпп    |По табл.         |             |3308  |кДж /кг |
|перегретого    |       |                 |             |      |        |
|пара           |       |                 |             |      |        |
|энтальпия      |iпв    |По табл.         |             |419   |кДж/кг  |
|питательной    |       |                 |             |      |        |
|воды           |       |                 |             |      |        |
|Расход топлива |В      |  D • ( iпп – iпв|1,8 • ( 3308 |0,325 |кг/с    |
|               |       |)  _             |– 419)       |      |        |
|               |       |? • Qрн          |0,754 • 26216|      |        |
|Расчетный      |Вр     |В • ( 1 – 0,01 • |0,325•(1–0,01|0,315 |кг/с    |
|расход топлива |       |q4 )             |•3,0)        |      |        |

4. Тепловой расчет топочной камеры

                                                                     Табл. 6
|Рассчитываемая   |Обозна|Формула или    |Расчет          |Значе-|Размер|
|величина         |-чение|обоснование    |                |ние   |-ность|
|Объем топк       |Vт    |принимаем      |                |14,77 |м3    |
|                 |      |конструктивно  |                |      |      |
|Полная площадь   |Fсм   |         _____ |         _____  |36,12 |м2    |
|поверностей топки|      |6 • 3 ?   Vт2  |6 • 3 ?   14.772|      |      |
|Радиационная     |Hл    |принимаем      |                |24,78 |м2    |
|площадь          |      |конструктивно  |                |      |      |
|поверхности      |      |               |                |      |      |
|нагрева          |      |               |                |      |      |
|Степень          |?э    |Hл  / Fсм      |24,78 / 36,12   |0,69  |      |
|экранирования    |      |               |                |      |      |
|температуру      |t`вп  |по табл. 1.4   |                |45    |оС    |
|воздуха на входе |      |[1]            |                |      |      |
|в                |      |               |                |      |      |
|воздухоподогреват|      |               |                |      |      |
|ель              |      |               |                |      |      |
|температуру      |tгв   |по табл. 1.5   |                |350   |оС    |
|подогрева воздуха|      |[1]            |                |      |      |
|энтальпия        |Iогв  |по табл. 4     |                |4208  |кДж/кг|
|горячего воздуха |      |               |                |      |      |
|Тепло вносимое   |Qв    |Iогв•?т        |4208•1,4        |5891  |кДж/кг|
|воздухом в топку |      |               |                |      |      |
|Полезное         |Qт    |Qнр•(100-q3-q4-|21216•(100-0,5+3|26991 |кДж/кг|
|тепловы-деление в|      |q6) /          |+               |      |      |
|топке            |      |/(100-q4)+ Qв  |+0,03)/(100-3)+5|      |      |
|                 |      |               |891             |      |      |
|Теоретическая    |tтеор |по табл. 4     |                |1943  |оС    |
|температура      |      |               |                |      |      |
|горения          |      |               |                |      |      |
|Относит.         |xг    |принимаем      |                |0,14  |      |
|положение горелок|      |конструктивно  |                |      |      |
|Коэф. ядра факела|М     |0,59-0,5•хг    |0,59-0,5•0,14   |0,52  |      |
|Теплонапряжение  |Q/Fсм |Вр•Qт/Fсм      |0,315•26991/36,1|235,39|кВт/м2|
|стен топки       |      |               |2               |      |      |
|Эффективная      |s     |3,6•Vт/Fсм     |3,6•14,77/36,12 |1,47  |м     |
|толщи-на         |      |               |                |      |      |
|излучающего слоя |      |               |                |      |      |
|Произведение Ph•s|Ph•s  |P•rn•s         |1•0,199•1,47    |0,3   |бар•м |
|Коэф. ослабления |      |Принимаем      |                |      |      |
|лучей:           |      |t"=1000oC      |                |      |      |
|трехатомными     |кr    |по номограмме  |                |0,7   |1/бар•|
|газами           |      |               |                |      |м     |
|золовыми         |кзл   |по номограмме  |                |6,4   |1/бар•|
|частицами        |      |               |                |      |м     |
|остатками кокса  |кк    |по номограмме  |                |1     |1/бар•|
|                 |      |               |                |      |м     |
|безразмерные     |x1    |               |                |0,5   |      |
|величины         |x2    |               |                |0,03  |      |
|Оптическая       |kps   |(кr•rn+кзл•?зл+|(0,7•0,199+6,4• |0,3   |бар•м |
|толщина          |      |кк•х1•ч2) •Р•S |7,76•10-3+      |      |      |
|                 |      |               |1•0,5•0,03)     |      |      |
|                 |      |               |•1•1,47         |      |      |
|Степень черноты  |аф    |1-е-kps        |1-e-0,3         |0,26  |      |
|факела           |      |               |                |      |      |
|Коэф. тепловой   |(     |х•(            |0,99•0,6        |0,59  |      |
|эффективности    |      |               |                |      |      |
|Степень черноты  |ат    |         аф    |                |0,37  |      |
|топки            |      |_              |0,26         _  |      |      |
|                 |      |аф+(1-аф)• (   |0,26+(1-0,26)•  |      |      |
|                 |      |               |0,59            |      |      |
|Температура газов|t"т   |по номограмме  |                |945   |oC    |
|на выходе из     |      |               |                |      |      |
|топки            |      |               |                |      |      |
|Энтальпия газов  |I"т   |по табл. 4     |                |13494 |кДж/кг|
|на выходе из     |      |               |                |      |      |
|топки            |      |               |                |      |      |
|Тепло,           |Qтл   |?• (Qт- I"т)   |0,97•(26991-1349|13092 |кДж/кг|
|передаваемое     |      |               |4)              |      |      |
|топке излучением |      |               |                |      |      |

5. Расчет конвективного пучка
                                                                     Табл. 7
|Рассчитываемая    |Обозна-|Формула или      |Значение при        |Размер|
|величина          |чение  |обоснование      |                    |-ность|
|                  |       |                 |400 оС|300 оС|200  |      |
|                  |       |                 |      |      |оС   |      |
|Полная поверхн. КП|Н      |конструктивно    |147,8               |м2    |
|Диаметр труб      |d      |конструктивно    |51х2,5              |мм    |
|Относительный шаг |S1/d   |конструктивно    |2,16                |мм    |
|поперечных        |       |                 |                    |      |
|Относительный шаг |S2/d   |конструктивно    |1,76                |мм    |
|продольных        |       |                 |                    |      |
|Живое сечение     |F      |конструктивно    |1,24                |м2    |
|газов             |       |                 |                    |      |
|Эффективная тощина|S      |0,9•d•( 4 •      |0,18                |м     |
|излучающего слоя  |       |S1•S2_)-1        |                    |      |
|                  |       |(  •  d2         |                    |      |
|Температура газов |t'r    |из расчета топки |945                 |oC    |
|перед КП          |       |t'r= t"т         |                    |      |
|Энтальпия газов   |I'r    |из расчета топки |13494               |кДж/кг|
|перед КП          |       |I'r= I"т         |                    |      |
|Температура газов |t"r    |Принимаем        |400   |300   |200  |oC    |
|за КП             |       |предварительно   |      |      |     |      |
|Энтальпия газов за|I"r    |по табл. 4       |6590  |5426  |4279 |кДж/кг|
|КП                |       |                 |      |      |     |      |
|Тепловосприятие по|Qб     |?•(I'r- I"r)     |6697  |7826  |8939 |кДж/кг|
|балансу           |       |                 |      |      |     |      |
|Температ.         |ts     |по табл.         |194                 |oC    |
|насыщения         |       |                 |                    |      |
|Средняя           |trср   |(t'r+t"r)/2      |673   |623   |573  |oC    |
|температура газов |       |                 |      |      |     |      |
|Средний           |(t     |   (tб-(tм  _    |421,5 |329   |153,7|oC    |
|температурный     |       |ln (tб/(tт       |      |      |     |      |
|напор             |       |                 |      |      |     |      |
|Средняя скорость  |Wr     | Вр•Vг   •       |9,26  |8,77  |8,29 |м/с   |
|газов в пучке     |       |(trср+273)       |      |      |     |      |
|                  |       |F            273 |      |      |     |      |
|Коэф. теплоотдачи |?k     |по рис. 2 [2]    |75    |73    |71   |Вт/м•К|
|конвекцией        |       |                 |      |      |     |      |
|Произведение Ph•s |Ph•s   |P•rn•s           |0,035               |бар•м |
|Коэф. ослабл.     |                                                      |
|лучей:            |                                                      |
|трехатомными      |кr     |по номограмме    |1,25  |1,4   |1,6  |1/бар•|
|газами            |       |                 |      |      |     |м     |
|золовыми частицами|кзл    |по номограмме    |9,9   |10,7  |11,7 |1/бар•|
|                  |       |                 |      |      |     |м     |
|Оптическая толщина|kps    |(кr•rn+кзл•?зл)  |0,051 |0,061 |0,071|-     |
|                  |       |•Р•S             |      |      |     |      |
|Степень черноты   |аг     |1-е-kps          |0,048 |0,058 |0,068|-     |
|газового потока   |       |                 |      |      |     |      |
|Температура       |t3     |ts+(t            |615,5 |523   |347,7|oC    |
|загрязненной      |       |                 |      |      |     |      |
|стенки            |       |                 |      |      |     |      |
|Коэф. теплоотдачи |?л     |?л=?н+аи+сг      |4,51  |4,28  |4,07 |Вт/м•К|
|излучением        |       |по рис. 4 [2]    |      |      |     |      |
|Коэф. тепловой    |(      |                 |0,65                |      |
|эффективности     |       |                 |                    |      |
|Коэф. теплоотдачи |к      |(•(?k+?л)        |51,6  |50,2  |48,7 |Вт/м•К|
|Тепловосприятие КП|Qт     |  к•(t•Н•10-3    |10205 |7749  |3512 |кДж/кг|
|по ур-ию          |       |Вр               |      |      |     |      |
|теплообмена       |       |                 |      |      |     |      |
|Действительная    |t"кп   |                 |305                 |oC    |
|температ. за КП   |       |                 |                    |      |
|Действительная    |I"кп   |по табл. 4       |7835                |кДж/кг|
|энтальпия за КП   |       |                 |                    |      |
|Действительное    |Qбд    |?•(I'r- I"КП)    |5556                |кДж/кг|
|тепловосприятие по|       |                 |                    |      |
|балансу           |       |                 |                    |      |

[pic]

Действительная температура за КП
6. Расчет экономайзера

                                                                     Табл. 8
|Рассчитываемая   |Обозна|Формула или    |Расчет          |Значе-|Размер|
|величина         |-чение|обоснование    |                |ние   |-ность|
|Температура газов|t'г   |из расчета КП  |                |305   |oC    |
|на выходе        |      |t'г=t"кп       |                |      |      |
|Энтальпия газов  |I'г   |из расчета КП  |                |7835  |кДж/кг|
|на входе         |      |I'г=I"кп       |                |      |      |
|Температура воды |t'пв  |по условию     |                |100   |oC    |
|на входе в       |      |               |                |      |      |
|экономайзер      |      |               |                |      |      |
|Энтальпия воды на|i'пв  |i'пв•4,19      |                |419   |кДж/кг|
|входе в          |      |               |                |      |      |
|экономайзер      |      |               |                |      |      |
|Температура газов|t"г   |t"г=tух        |                |200   |oC    |
|на выходе        |      |               |                |      |      |
|Энтальпия газов  |I"г   |по табл. 4     |                |6327  |кДж/кг|
|на выходе        |      |               |                |      |      |
|Присос воздуха   |((    |по табл. 3     |                |0,1   |-     |
|Тепловосприятие  |Qб    |?•(I'r -       |0,97•(7835-6327+|1599  |кДж/кг|
|по балансу       |      |I"r+((•Iохв)   |0,1•909)        |      |      |
|Энтальпия воды на|i"пв  |i'пв+Qб•Вр/Д   |419+1599•0,315/1|687   |кДж/кг|
|выходе           |      |               |,4              |      |      |
|Температура воды |t"пв  |i"пв /4,19     |687/4,19        |164   |oC    |
|на выходе        |      |               |                |      |      |
|Температурный    |(t'   |t'г- t"пв      |305-164         |141   |oC    |
|напор на входе   |      |               |                |      |      |
|газов            |      |               |                |      |      |
|Температурный    |(t"   |t"г- t'пв      |200-100         |100   |oC    |
|напор на выходе  |      |               |                |      |      |
|газов            |      |               |                |      |      |
|Средний          |(t    |((t'+(t")/2    |(141+100)/2     |120,5 |oC    |
|температурный    |      |               |                |      |      |
|напор            |      |               |                |      |      |
|Средняя          |tгср  |(t'г+ t"г)/2   |(305+200)/2     |252,5 |oC    |
|температура газов|      |               |                |      |      |
|Средняя          |tпвср |(t'пв+ t"пв)/2 |(100+164)/2     |132   |oC    |
|температура воды |      |               |                |      |      |
|Температура      |tз    |tгср+25        |132+25          |157   |oC    |
|загрязненной     |      |               |                |      |      |
|стенки           |      |               |                |      |      |
|Объем газов на 1 |Vг    |по табл. 3     |                |11,214|м3/кг |
|кг топлива       |      |               |                |      |      |
|Средняя скорость |Wг    |5 – 12         |                |8     |м/с   |
|газов            |      |               |                |      |      |
|Живое сечение для|F     |  Вр•Vг •      |0,315•11,214•(25|0,84  |м2    |
|прохода газов    |      |(tгср+273)_    |2,5+273)        |      |      |
|                 |      |Wг    •    273 |8      •        |      |      |
|                 |      |               |273             |      |      |
|Требуемое живое  |Fтр   |конструктивно  |                |0,12  |м2    |
|сечение для      |      |               |                |      |      |
|прохода газов    |      |               |                |      |      |
|Число труб в     |n     |F/Fтр          |0,84/0,12       |7     |шт.   |
|горизонтальном   |      |               |                |      |      |
|ряду             |      |               |                |      |      |
|Коэф. теплоотдачи|k     |k=kн•сv        |18•1,05         |18,9  |Вт/м•К|
|Поверхность      |H     | Qб•Вр•103_    | 1405•0,315•103_|212   |м2    |
|обмена по уровню |      |k • (t         |                |      |      |
|теплобмен.       |      |               |18,9•110,5      |      |      |
|Требуемая        |Hтр   |конструктивно  |                |2,95  |м2    |
|поверхность      |      |               |                |      |      |
|нагрева со       |      |               |                |      |      |
|стороны газов    |      |               |                |      |      |
|Общее число труб |N     |Н/Нтр          |212/2,95        |71,8  |шт.   |
|Число рядов труб |n     |N/n            |71,8/7          |10    |шт.   |
|по вертикали     |      |               |                |      |      |

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора
                                                                      Табл.9
|Величина                      |размерность|топка   |КП      |ВЭК     |
|температура газов на входе    |oC         |30      |945     |305     |
|температура газов на выходе   |oC         |945     |305     |200     |
|Тепловосприятие               |кДж/кг     |13092   |5556    |1599    |
|температура теплоносителя на  |oC         |100     |194     |164     |
|входе                         |           |        |        |        |
|температура теплоносителя на  |oC         |194     |164     |100     |
|выходе                        |           |        |        |        |
|скорость газов                |м/с        |        |8,77    |8       |



8. Проверочный расчет

Qнр • ( / 100 = ( Qлг + Qбкп + Qбвэк ) • ( 1 – q4 / 100 )

26126 • 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556 + 1599 ) • ( 1 – 3 / 100 )
19699 = 19639

( 19699 – 19639 ) • 100 % = 0,3 %
      19699

Ошибка составляет 0,3 %
Литература

1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу
"Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07.
Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.
2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к
курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов
специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.
3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных
предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.
4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.:
Энергоатомиздат, 1987.
5. http:/www.kotel.ru – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".


смотреть на рефераты похожие на "Теплогенерирующие установки "