Расчет котельного агрегата дквр-2,5-13
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 15:24, курсовая работа
Описание работы
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.
Содержание работы
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
Файлы: 1 файл
ДКВР-2,5-13.doc
— 1.66 Мб (Скачать файл)2.4 Расчёт топочной камере
При выполнении расчёта топочной камеры определяются температура продуктов сгорания на выходе из топочной камеры, удельные нагрузки колосниковой решётки и топочного объёма при известных значениях объёма топочной камеры, степени её экранирования и площади лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивных характеристик труб экранных и конвективных поверхностей нагрева (диаметра труб, расстояния между осями труб s1 и между рядами s2). Расчёт сведем в таблицу 10, где найдём все необходимые характеристики топочной камеры.
Таблица 8
| N0 п/п | Определяемая величина | Об-е | Размерность | Источник определения | Расчёт | |
| 1 | Геометрические характеристики топочной камеры | |||||
| Объём топочной камеры | м3 | |||||
| Геометрические
характеристики
экранов |
S e |
мм | По чертежу |
S = 80 e = 40 | ||
| Площадь поверхности топочной камеры и камеры догорания | м2 | |||||
| 2 | Температура продуктов сго-рания на выходе из топки | °С | Предварительно задаёмся | |||
| 3 | Энтальпия продуктов сго-рания на выходе из топки | По температуре продуктов сгорания на выходе из топки из диаграммы | ||||
| 4 | Тепловыделение в топочной камере | |||||
| 5 | Средний коэффициент тепловой эффективности экранов | - |
|
|||
| Угловой коэффициент экрана | - | По номограмме
в зависимости от формы и взаимного расп.
тел,
находящихся в лучистом теплооб. друг с другом
|
||||
| 6 | Эффективная толщина излучающего слоя | м | ||||
| 7 | Коэффициент ослабления лучей |
|
||||
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | ||||||
| Объёмная доля водяных паров | - | Таблица 5 | ||||
| Парциальное давление трёхатомных газов | МПа | |||||
| Давление в топочной камере котлоагрегата | МПа | Принимается для агрегатов работающих без наддува | ||||
| Суммарная объёмная доля трёхатомных газов | - | Таблица 5 | ||||
| Температура продуктов сго-рания на выходе из топки | К | |||||
| 8 | Степень черноты факела | - | ||||
| 9 | Степень черноты топки | - | ||||
| Площадь зеркала горения | R | м2 | ||||
| 10 | Относительное положение максимума температуры пламени | - | Принимается для слоевых топок при сжигании топлива в толстом слое | = | ||
| Параметр М | - | |||||
| 11 | Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания |
-определяем по диаграмме по |
||||
| 12 | Действительная
температура на выходе из топки |
°С | ||||
Так как полученное значение действительной температуры на выходе из топки °С по формуле 12 таблицы 8 отличается от принятого значения равного 800 °С менее чем на 100 °С, то расчёт топочной камеры считаем законченным.
2.5 Расчёт конвективной поверхности
При расчёте конвективных поверхностей нагрева используется уравнение теплового баланса и уравнение теплопередачи. Расчёт выполняется для 1 кг сжигаемого топлива при нормальных условиях. Расчёт сведем в таблицу 9 и 12, где найдём все необходимые характеристики конвективных поверхностей нагрева.
Таблица 9 - Тепловой расчёт первого
конвективного пучка
| N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт | |||
| 1 | Геометрические характеристики 2-го конвективного пучка | |||||||
| Площадь поверхности нагрева | м2 | |||||||
| Площадь поверхности нагрева конвективного пучка | м2 | Из характеристики котельного агрегата | ||||||
| Общее число труб, расположенных в газоходе | - | По чертежу | ||||||
| Число труб, расположен-ных в 1-ом конвективном пучке | - | По чертежу | ||||||
| Шаг кипятильных труб по длине котла | мм | По чертежу | ||||||
| Шаг кипятильных труб по ширине котла | мм | По чертежу | ||||||
| Относительный
продольный
шаг |
- | |||||||
| Относитель-ный поперечный шаг | - | |||||||
| Наружный диаметр труб | мм | По чертежу | ||||||
| Живое сечение для прохода продуктов сгорания | м2 | |||||||
| Размер газохода в расчётном сечении | м | По чертежу | 2,24 | |||||
| Размер газохода в расчётном сечении | м | По чертежу | ||||||
| 2 | Температура продуктов сгорания после газохода | °С | Предварительно задаёмся | |||||
| 3 | Тепловосприятие пучка по тепловому балансу | |||||||
| Энтальпия газа перед пучком | По действительной температуре на выходе из1-го конвективного пучка °С из диаграммы | =7200 | ||||||
| Энтальпия газа после пучка | По температуре продуктов сгорания после газохода из диаграммы |
|
| |||||
| Величина присоса воздуха в 2-ом конв. пучке | - | | ||||||
| Энтальпия теоретического объёма воздуха в воздухоподогреватель | Таблица 6 | | ||||||
| 4 | Средняя расчётная температура продуктов сгорания в газоходе | °С | ||||||
| Температура продуктов сго-рания на выхо-де из 1-го конвективного пучка | °С |
| ||||||
| 5 | Температурный напор | °С | ||||||
| Температура
насыщения или кипения в |
°С | Из характеристики котельного агрегата |
| |||||
| 6 | Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе | |||||||
| Расчётный расход топлива | Таблица 8 | Вр = 0,0907 | ||||||
| Объём продуктов сгорания на 1 кг твёрдого топлива | Таблица 5 | VГ = 10,256 | ||||||
| 7 | Коэффициент теплоотдачи конвекцией от прод. сгорания к поверхности нагрева | |||||||
| 8 | Коэффициент теплоотдачи | По номограмме в зависимости от и | ||||||
| Поправка на число рядов труб по ходу прод. сгорания | - | По номограмме в завис. от числа рядов труб |
|
| ||||
| Поправка на геометрическую компоновку пучка | - | По номограмме в зависимости от и | | |||||
| Поправка на изменение физических параметров потока | - | По номограмме в зависимости от и | ||||||
| Объёмная доля водяных паров | - | Таблица 5 |
= 0,0696 | |||||
| 9 | Толщина излучающего слоя | м | ||||||
| 10 | Суммарная оптическая толщина потока | - | ||||||
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | Определяем по номограмме | |||||||
| Парциальное давление трёхатомных газов | МПа | = 0,1·0,1767 = 0,01767 | ||||||
| Суммарная объёмная доля трёхатомных газов | - | Таблица 5 |
0,1767 | |||||
| Давление в газоходе | МПа | Принимается для агрегатов работающих без наддува | =0,1 | |||||
| Степень черноты | - | |||||||
| Температура загрязнённой стенки | °С | | ||||||
| Температурная разность | °С | Принимается при сжигании твёрдого топлива |
| |||||
| Коэффициент теплоотдачи для запылённого потока | - | |||||||
| Суммарный коэффициент теплоотдачи | ||||||||
| Коэффициент использования | - | Принимается для поперечно омываемых пучков | | |||||
| Коэффициент теплопередачи | ||||||||
| Коэффициент тепловой эффективности | - | По таблице в зависимости от вида сжигаемого топлива | | |||||
| 11 | Средний температурный напор | °С | ||||||
| 12 | Количество теплоты, передаваемой в пучке |
| ||||||
| 13 | Действительная температура продуктов сгорания после 1-го конвективного пучка | °С | По принятым значениям и 600 °С и значениям и | = 495 | ||||
Действительная
температура продуктов сгорания
после 1-го конвективного пучка
Рисунок 2 - Графическое
определение расчетной температуры продуктов
сгорания после 1-го конвективного пучка
Из рисунка нашли = 510 оС. Т.к. входит в диапазон ,то расчёт 1-го конвективного пучка считаем оконченным.
Таблица
10 - Тепловой расчёт второго конвективного
пучка
| N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт | |||
| 1 | Геометрические характеристики 2-го конвективного пучка | |||||||
| Площадь поверхности нагрева | м2 | |||||||
| Площадь поверхности нагрева конвективного пучка | м2 | Из характеристики котельного агрегата | ||||||
| Общее число труб, расположенных в газоходе | - | По чертежу | ||||||
| Число труб, расположен-ных в 1-ом конвективном пучке | - | По чертежу | ||||||
| Шаг кипятильных труб по длине котла | мм | По чертежу | ||||||
| Шаг кипятильных труб по ширине котла | мм | По чертежу | ||||||
| Относительный
продольный
шаг |
- | |||||||
| Относитель-ный поперечный шаг | - | |||||||
| Наружный диаметр труб | мм | По чертежу | ||||||
| Живое сечение для прохода продуктов сгорания | м2 | |||||||
| Размер газохода в расчётном сечении | м | По чертежу | 2,24 | |||||
| Размер газохода в расчётном сечении | м | По чертежу | ||||||
| 2 | Температура продуктов сгорания после газохода | °С | Предварительно задаёмся | |||||
| 3 | Тепловосприятие пучка по тепловому балансу | |||||||
| Энтальпия газа перед пучком | По действительной температуре на выходе из1-го конвективного пучка °С из диаграммы | =7200 | ||||||
| Энтальпия газа после пучка | По температуре продуктов сгорания после газохода из диаграммы |
|
| |||||
| Величина присоса воздуха в 2-ом конв. пучке | - | | ||||||
| Энтальпия
теоретического объёма воздуха в воздухоподогреватель |
Таблица 6 | | ||||||
| 4 | Средняя расчётная температура продуктов сгорания в газоходе | °С | ||||||
| Температура продуктов сго-рания на выхо-де из 1-го конвективного пучка | °С |
| ||||||
| 5 | Температурный напор | °С | ||||||
| Температура
насыщения или кипения в |
°С | Из характеристики котельного агрегата |
| |||||
| 6 | Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе | |
||||||
| Расчётный расход топлива | Таблица 8 | Вр = 0,0907 | ||||||
| Объём продуктов сгорания на 1 кг твёрдого топлива | Таблица 5 | VГ = 10,256 | ||||||
| 7 | Коэффициент теплоотдачи конвекцией от прод. сгорания к поверхности нагрева | |||||||
| 8 | Коэффициент теплоотдачи | По номограмме в зависимости от и | ||||||
| Поправка на число рядов труб по ходу прод. сгорания | - | По номограмме в завис. от числа рядов труб |
|
| ||||
| Поправка на геометрическую компоновку пучка | - | По номограмме в зависимости от и | | |||||
| Поправка на изменение физических параметров потока | - | По номограмме в зависимости от и | ||||||
| Объёмная доля водяных паров | - | Таблица 5 |
= 0,0675 | |||||
| 9 | Толщина излучающего слоя | м | ||||||
| 10 | Суммарная оптическая толщина потока | - | ||||||
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | 18 | 16,5 | ||||||
| Парциальное давление трёхатомных газов | МПа | = 0,1·0,1702= 0,017 | ||||||
| Суммарная объёмная доля трёхатомных газов | - | Таблица 5 |
0,1702 | |||||
| Давление в газоходе | МПа | Принимается для агрегатов работающих без наддува | =0,1 | |||||
| Степень черноты | - | |||||||
| Температура загрязнённой стенки | °С | | ||||||
| Температурная разность | °С | Принимается при сжигании твёрдого топлива |
| |||||
| Коэффициент теплоотдачи для запылённого потока | - | |||||||
| Коэффициент теплоотдачи | По номограм-
Ме в зависимости от и |
°С
|
°С
| |||||
| Суммарный коэффициент теплоотдачи | ||||||||
| Коэффициент использова-ния | - | Принимается для поперечно омываемых пучков | | |||||
| Коэффициент теплопередачи | ||||||||
| Коэффициент тепловой эффективнос-ти | - | По таблице в зависимости от вида сжигаемого топлива | | |||||
| 11 | Средний температур-ный напор | °С | ||||||
| 12 | Количество теплоты, передаваемой в пучке | |||||||
| 13 | Действительная температура продуктов сгорания после 2-го конвективного пучка | °С | По принятым значениям и 400 °С и значениям и | = 380 | ||||
Действительная
температура продуктов сгорания
после 2-го конвективного пучка
Рисунок
3 - Графическое определение расчетной
температуры продуктов сгорания после
2-го конвективного пучка.
Из
рисунка нашли
= 380 оС. Т.к. входит в диапазон
,то расчёт 2-го конвективного пучка
считаем оконченным.
2.6 Расчет экономайзера
При установке водяного экономайзера рекомендуется следующая последовательность его расчёта.
Таблица 11
| N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт |
| 1 | Тепловосприятие водяного экономайзера | ||||
| Энтальпия газов перед экономайзе-ром | По температуре продуктов сгорания после 2-го конвективного пучка из диаграммы = = 380 °С | ||||
| Энтальпия газов после экономайзе-ром | По температуре уходящих газов °С из диаграммы | ||||
| Величина присоса воздуха в экономайзере | - | ||||
| Энтальпия теоретическо-го объёма воздуха | Таблица 6 | ||||
| 2 | Энтальпия воды после экономайзера | ||||
| Энтальпия воды перед экономайзе-ром | Таблица 6 | 209,3 | |||
| Паропроизводительность котла | Характеристики котельного агрегата | 2,4 | |||
| Расход продувочной воды | Таблица 6 | 0,12 | |||
| 3 | Температура воды на выходе из водяного экономайзера | °С | |||
| 4 | Температурный напор в экономайзере | °С | |||
| 5 | Действительная скорость продуктов сгорания в экономайзере | ||||
| Объём продуктов сгорания на 1 кг твёрдого топлива | Таблица 5 | 10,83 | |||
| Среднеарифметическая
температура продуктов сгорания |
°С | ||||
| Площадь живого сечения для похода продуктов сгорания | м2 | ||||
| 6 | Коэффициент теплопереда-чи экономайзера | ||||
| Коэффициент теплопереда-чи экономай-зера по номог-рамме | По номограмме
в зависимости от |
||||
| 7 | Площадь нагрева экономайзера | м2 | |||
| 8 | Общее число труб в экономайзере | - |
| ||
| 9 | Число горизонтальных труб | - |
Компоновка экономайзера будет иметь следующий вид:
Рисунок 4 - Компоновка экономайзера
2.7 Проверка теплового баланса
При проверке теплового баланса определяют его невязку, которая не должна превышать :
Величины, необходимые для определения невязки теплового баланса занесём в таблицу 12
Таблица 12
| N0 п/п | Определяемая величина | Обозначение | Размерность | Источник определения | Расчёт |
| 1 | Невязка теплового баланса | ||||
| 2 | Тепловосприятие конвективны-ми поверх-ностями | Qк | |||
| 3 | Тепловосприятие
лучевоспри-нимающими поверхностя-ми |
Qл | |||
| 4 | Тепловосприятие водяного экономайзера | Из расчета 5.2 | 3544 |
Т. о имеем
Можем считать
произведенный расчет верным.