Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 15:24, курсовая работа
Современный котел оснащается системами автоматизации, обеспечивающими надежность и безопасность его работы, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы, и защиту окружающей среды от вредных выбросов.
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Конструктивные характеристики котельного агрегата 5
1.2 Выбор топочного агрегата 8
1.3 Выбор и характеристика конвективной поверхности и экономайзера 8
1.4 Организация топливоподачи 9
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 10
2.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 10
2.2 Расчет энальпии воздуха и продуктов сгорания 11
2.3 Расчет потерь теплоты, КПД и расходов воздуха 14
2.4 Расчёт топочной камере 16
2.5 Расчёт конвективной поверхности 19
2.6 Расчет экономайзера 29
2.7 Проверка теплового баланса 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 33
|
|
МДж/кг | |||||
29,5 |
1,0 |
37,3 | 2,8 | 10,5 | 0,9 | 18,0 | 21,44 |
К котельному агрегату подбираем топочное устройство ЗП-РПК-2- 1800x1525
Конвективные поверхности нагрева (кипятильный пучок труб) состоят из стальных бесшовных труб и располагаются в газоходах котлов. В экранных и конвективных поверхностях нагрева образуется насыщенный пар или вода определенной температуры. Экраны и конвективные пучки выполняются из стальных бесшовных труб 051 х 2,5 мм.
В промышленных котлах, работающих при давлении пара до 2,6 МПа и паропроизводительности до 20 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются установкой только чугунного водяного экономайзера. Для котлового агрегата ДКВР-2,5-13 используется водяной экономайзер типа ЭП-2-94 с трубами системы ВТИ длиной 2 м. Характеристики труб приведём в таблице 4.
Таблица 4 - Характеристики
труб
N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт |
1 | Длина трубы | l | м | Характеристики труб | L=2 |
2 | Живое сечение труб | м2 | Характеристики труб | ||
3 | Количество труб в ряду | - | Характеристики труб |
При
использовании в котлах ДКВР твердого
топлива его подача должна быть механизирована.
Монтаж механизированного оборудования
топливоподачи состоит из установки дробилки,
монтажа бункеров для топлива, наклонного
и горизонтального транспортеров и оборудования
для их работы. Вместо транспортеров применяют
скиповый ковшовый подъемник системы
Шевьева.
В соответствии с данными таблицы 3 рассчитываем:
1. Теоретическое количество
VºВ= 0,0889(C р + 0,375 S pф+к) + 0,265 H р - 0,0333 O р;
VºВ= 0,0889( 37,3 + 0,375·1,0) + 0,265·2,8 – 0,0333·10,5 = 3,74 м3/кг;
2. Теоретический объём азота в продуктах сгорания:
VºN
VºN
3. Теоретический объём водяных паров:
VºН
VºН
4. Теоретический объём
VRO
Исходя из табличных значений, принимаем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки т= ׳=0,7л. Величины присосов воздуха выбираем по таблице 3-4 [1]:
Δ
Коэффициент избытка воздуха перед каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к соответствующих присосов воздуха, т.е , .
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева определиться как
Действительный объем водяных паров
VН
Суммарный объём продуктов сгорания
VГ=VRO
Объёмная доля трёхатомных газов
Объёмная доля водяных паров
Суммарная объёмная доля
Подставляем заданные величины в выше приведенные формулы и все результаты расчётов заносим в таблицу 5
Таблица 5
Газо-
ход |
VºВ=
3,74 м3/кг; VºN2 = 2,96 м3/кг;
VRO | ||||||
Рассчитываемая величина | |||||||
a’ | aср |
VН |
VГ | ||||
Топка | 0,7 | 0,7 | 0,5752 | 3,1342 | 0,2243 | 0,183524 | 0,407824 |
I КП | 0,7 | 0,725 | 0,5766 | 3,2277 | 0,217802 | 0,178641 | 0,396443 |
II КП | 0,75 | 0,8 | 0,5811 | 3,5082 | 0,200388 | 0,16564 | 0,366028 |
ВЭ | 0,85 | 0,9 | 0,5871 | 3,8822 | 0,181083 | 0,151229 | 0,332312 |
УХ.Г | 0,95 | - | 0,5902 | 4,0692 |
Энтальпия дымовых газов определяется как
где - энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания, представляющих собой смесь газов при температуре , определяется как
- соответственно энтальпия 1 кг трехатомных газов, азота и водяных паров;
- температура продуктов сгорания;
- коэффициент избытка воздуха после
каждой поверхностью нагрева после топочной
камеры подсчитывается прибавлением к
соответствующих присосов воздуха,
т.е.
- энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения, определяется как
Подставляем заданные величины в выше приведенные формулы и все результаты расчётов заносим в таблицу 6
Все рассчитанные значения зависимости температуры от энтальпии отобразим в I-T диаграмме:
Рисунок 1 - I-θ диаграмма
Темпе-ратура
|
||||||||||
100 | 1645,9 | 1410,1 | |
|
|
|
2139,4 | |||
200 | 3328,6 | 2838,1 | 4322,0 | 2182,6 | ||||||
300 | 5056,2 | 4292,9 | 6129,4 | 6558,7 | 2236,7 | |||||
400 | 6837,7 | 5775,2 | 8281,5 | 2152,1 | 8859,0 | 2300,3 | ||||
500 | 8666,7 | 7292,6 | 10489,3 | 2207,8 | ||||||
600 | 10526,7 | 8845,1 | 11853,5 | 12738,0 | 2248,7 | |||||
700 | 12442,4 | 10443,2 | 14008,9 | 2155,4 | 15053,2 | 2315,2 | ||||
800 | 14415,7 | 12049,9 | 16223,2 | 2214,3 | ||||||
900 | 16431,0 | 13656,5 | 18479,5 | 2256,3 | ||||||
1000 | 18476,4 | 15307,8 | 20007,2 | 20772,6 | 2293,1 | |||||
1100 | 20528,5 | 17003,7 | 22228,2 | 2221,7 | 23079,1 | 2306,5 | ||||
1200 | 22595,1 | 18699,6 | 24465,1 | 2236,2 | ||||||
1300 | 24712,6 | 20395,5 | 26752,2 | 2287,1 | ||||||
1400 | 26872,1 | 22136,1 | 29085,7 | 2333,5 | ||||||
1500 | 29011,9 | 23876,6 | 31399,6 | 2313,9 | ||||||
1600 | 31187,1 | 25617,2 | 33748,8 | 2349,2 | ||||||
1700 | 33376,8 | 27357,7 | 36112,6 | 2363,8 | ||||||
1800 | 35574,3 | 29098,2 | 38484,1 | 2371,5 | ||||||
1900 | 37807,0 | 30883,4 | 40895,3 | 2411,2 | ||||||
2000 | 40026,9 | 32668,6 | 43293,8 | 2398,5 |
Таблица
6
При тепловом расчёте котельного агрегата тепловой баланс составляется для определения к.п.д. брутто и расчётного расхода топлива. Для нахождения значений этих величин составим сводную таблицу 7, куда занесем все параметры и формулы, необходимые для их определения.
Таблица 7
N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт |
1 | Расчётная располагаемая теплота | ||||
Низшая рабочая теплота cгорания топлива | Табл. Расчетные характеристики некоторых твердых и жидких топлив | ||||
Физическая теплота воздуха | Qфв | ||||
Тепломкость топлива | Табл. Зависимость теплоемкости воздуха от температуры | ||||
2 | Потеря теплоты от механической неполноты сгорания | % | Табл. Расчетные характеристики слоевых топок с пневмомеханическими забрасывателями и неподвижной колосниковой решеткой | 4,5 | |
3 | Потеря тепла от химического недожога | % | Характеристики котельного агрегата | | |
4 | Потеря теплоты с уходящими газами | % | |||
Энтальпия уходящих газов | По температуре уходящих газов °С по диаграмме | ||||
Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах | - | ||||
Энтальпия холодного воздуха | |||||
5 | Потеря теплоты в окружающую среду | % | По номограмме |
3,4 | |
6 | КПД кртельного агрегата | % | |||
7 | Полезная мощность котельного агрегата | ||||
Паропроизводительность котла | Характеристики котельного агрегата из задания | ||||
Расход продувочной воды | |||||
Процент продувки | % | Характеристики котельного агрегата | p=2 | ||
Энтальпия насыщенного пара | По давлению пара в барабане | ||||
Энтальпия котловой воды | По давлению пара в барабане | ||||
Энтальпия питательной воды | |||||
Температура питательной воды | °С | Характеристики котельного агрегата | tпит=94 | ||
8 | Действительный расход топлива | ||||
Расчетный расход топлива | |||||
9 | Коэффициент сохранения тепла | - |