Поверочный тепловой расчёт котлоагрегата ТГМ-84 марки Е420-140-565

0

Курсовой проект

Поверочный тепловой расчёт котлоагрегата ТГМ-84 марки Е420-140-565

 

Содержание.

Задание на курсовой проект………………………………………………………

  1. Краткое описание котельной установки..……………………………………..…
  • Топочная камера………………………………………………………..……..
  • Внутрибарабанные устройства …………………………………….…….…
  • Пароперегреватель……………………………………………………..……..
    • Радиационный пароперегреватель…………………………..……….
    • Потолочный пароперегреватель……………………………..……….
    • Ширмовый пароперегреватель……………………………..………...
    • Конвективный пароперегреватель…………………………..……….
  • Водяной экономайзер…………………………………………………………
  • Регенеративный воздухоподогреватель…………………………………….
  • Очистка поверхностей нагрева……………………………………………..
  1. Расчет котла……………………………………………………………….………

2.1. Состав топлива……………………………………………………….………

2.2. Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания…………………………

2.3. Расчетный тепловой баланс и расход топлива…………………………….

2.4. Расчет топочной камеры……………………………………………..……...

2.5. Расчет пароперегревателей котла…………………………………………..

      2.5.1 Расчёт настенного пароперегревателя………………………….…….

      2.5.2. Расчёт потолочного пароперегревателя……………………..……….

      2.5.3. Расчёт ширмового пароперегревателя……………………….………

      2.5.4. Расчёт конвективного пароперегревателя…………………..……….

2.6. Заключение…………………………………………………………………..

  1. Список используемой литературы……………………………………………….

 

 

Задание

 

Необходимо произвести поверочный тепловой расчёт котлоагрегата ТГМ-84 марки Е420-140-565.

В поверочном тепловом расчёте по принятой конструкции и размерам котла для заданных нагрузки и вида топлива определяют температуры воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход топлива, расход и скорости пара, воздуха и дымовых газов.

Поверочный расчёт производят для оценки показателей экономичности и надёжности котла при работе на заданном топливе, выявления необходимых реконструктивных мероприятий, выбора вспомогательного оборудования и получения исходных материалов для проведения расчётов: аэродинамического, гидравлического, температуры металла, прочности труб, интенсивности золового износа труб, коррозии и др.

 

Исходные данные:

 

  1. Номинальная паропроизводительность D 420 т/ч
  2. Температура питательной воды tпв 230°С
  3. Температура перегретого пара 555°С
  4. Давление перегретого пара 14 МПа
  5. Рабочее давление в барабане котла 15,5 МПа
  6. Температура холодного воздуха 30°С
  7. Температура уходящих газов 130…160°С
  8. Топливо природный газ  газопровод Надым-Пунга-Тура-Свердловск-Челябинск
  9. Низшая теплота сгорания 35590 кДж/м3
  10. Объем топки 1800м3
  11. Диаметр экранных труб 62*6 мм
  12. Шаг труб экранов        60 мм.
  13. Диаметр труб КПП 36*6
  14. Расположение труб КПП шахматное
  15. Поперечный шаг труб КПП S1 120 мм
  16. Продольный шаг труб КПП S2 60 мм
  17. Диаметр труб ШПП 33*5 мм
  18. Диаметр труб ППП 54*6 мм
  19. Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания 35,0 мм

 

 

1.Назначение парового котла ТГМ-84 и основные параметры.

 

Котельные агрегаты серии ТГМ-84 предназначены для получения пара высокого давления при сжигании мазута или природного газа.

           

  1. Краткое описание парового котла.

 

Все котлы серии ТГМ-84 имеют П-образную компоновку и состоят из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом, и опускной конвективной шахты, соединенных в верхней части горизонтальным газоходом.

В топочной камере размещены испарительные экраны и радиационный настенный пароперегреватель. В верхней части топки (а в некоторых модификациях котла и в горизонтальном газоходе) расположен ширмовый пароперегреватель. В конвективной шахте последовательно (по ходу газов) размещены конвективный пароперегреватель и водяной экономайзер. Конвективная шахта после конвективного пароперегревателя разделяется на два газохода, в каждом из которых располагается один поток водяного экономайзера. За водяным экономайзером газоход делает поворот, в нижней части которого установлены бункеры для золы и дроби. Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели установлены позади конвективной шахты вне здания котельной.

 

1.1. Топочная камера.

 

Топочная камера имеет призматическую форму и в плане представляет собой прямоугольник размерами: 6016х14080 мм. Боковые и задние стены топочной камеры всех типов котлов экранированы испарительными трубами диаметром 60х6 мм с шагом 64 мм из стали 20. На фронтовой стене размещен радиационный пароперегреватель, конструкция которого описана ниже. Двухсветный экран делит топочную камеру на две полу-топки. Двусветный экран состоит из трех панелей и образован трубами диаметром 60х6 мм (сталь 20). Первая панель состоит из двадцати шести труб с шагом между трубами 64 мм; вторая панель – из двадцати восьми труб с шагом между трубами 64 мм; третья панель – из двадцати девяти труб, шаг между трубами 64 мм. Входные и выходные коллекторы двухсветного экрана выполнены из труб диаметром 273х32 мм (сталь20). Двухсветный экран с помощью тяг подвешен к металлоконструкциям потолочного перекрытия и имеет возможность перемещаться при температурном расширении. С целью выравнивания давления по полутопкам в двухсветном экране имеются окна, образованные разводкой труб.

Боковые и задние экраны выполнены конструктивно одинаковыми для всех типов котлов ТГМ-84. Боковые экраны в нижней части образуют скаты пода холодной воронки с наклоном 150 к горизонтали. С огневой стороны подовые трубы закрыты слоем шамотного кирпича и слоем хромитовой массы. В верхней и нижней частях топочной камеры боковые и задние экраны подключены к коллекторам диаметром 219х26 мм и 219х30 мм соответственно. Верхние коллекторы заднего экрана выполнены из труб диаметром 219х30 мм, нижние из труб диаметром 219х26 мм. Материал коллекторов экранов – сталь 20.  Подвод воды к коллекторам экранов осуществляется трубами диаметром 159х15 мм и 133х13 мм. Отвод пароводяной смеси производится трубами диаметром 133х13 мм. Трубы экранов крепятся к балкам каркаса котла, чтобы не допустить прогиба в топку. Панели боковых экранов и двухсветного экрана имеют четыре яруса креплений, панели заднего экрана – три яруса. Подвеска панелей топочных экранов осуществляется с помощью тяг и допускает вертикальное перемещение труб.

Дистационирование труб в панелях осуществляется приварными прутками диаметром 12 мм, длиной 80 мм, материал – сталь 3кп.

С целью уменьшения влияния неравномерности обогрева на циркуляцию все экраны топочной камеры секционированы: трубы с коллекторами выполнены в виде панели, каждая из которых представляет собой отдельный циркуляционный контур. Всего в топке имеется пятнадцать панелей: задний экран имеет шесть панелей, двухсветный и каждый боковой экран по три панели. Каждая панель заднего экрана состоит из тридцати пяти испарительных труб, трех водоподводящих и трех водоотводящих труб. Каждая панель боковых экранов состоит из тридцати одной испарительной трубы.

В верхней части топочной камеры имеется выступ (в глубину топки), образованный трубами заднего экрана, способствующий лучшему омыванию дымовыми газами ширмовой части пароперегревателя.

 

1.2.  Внутрибарабанные устройства.

 

1 – короб раздающий; 2 – короб циклона; 3 – короб сливной; 4 – циклон; 5 – поддон; 6 – труба аварийного слива; 7 – коллектор фосфатирования; 8 – коллектор парового разогрева; 9 – лист дырчатый потолочный; 10 – труба питательная; 11 – лист барботажный.

 

На данном котле ТГМ-84 применяется двухступенчатая схема испарения. Барабан – это чистый отсек и является первой ступенью испарения. Барабан имеет внутренний диаметр 1600 мм и изготовлен из стали 16ГНМ. Толщина стенки барабана 89 мм. Длина цилиндрической части барабана 16200 мм, общая длина барабана 17990 мм.

Вторая ступень испарения – выносные циклоны.

Пароводяная смесь по паропроводящим трубам поступает в барабан котла – в раздающие короба циклонов. В циклонах происходит отделение пара от воды. Вода из циклонов сливается в поддоны, а отсепарированный пар поступает под промывочное устройство.

Промывка пара осуществляется в слое питательной воды, которая поддерживается на дырчатом листе. Пар проходит через отверстия в дырчатом листе и барбатирует через слой питательной воды, освобождаясь при этом от солей.

Раздающие короба расположены над промывочным устройством и имеют в своей нижней части отверстия для слива воды.

Средний уровень воды в барабане находится ниже геометрической оси на 200 мм. На водоуказательных приборах этот уровень принят за нулевой. Высший и низший уровни находятся соответственно ниже и выше от среднего на 75 м. Для предупреждения перепитки котла в барабане установлена труба аварийного слива, позволяющая сбрасывать излишнее количество воды, но не большее среднего уровня.

Для обработки котловой воды фосфатами в нижней части барабана установлена труба, через которую в барабан вводятся фосфаты.

В нижней части барабана имеются два коллектора парового разогрева барабана. В современных паровых котлах они используются только для ускоренного расхолаживания барабана при останове котла. Поддержание соотношения между температурой тела барабана «верх-низ» достигается режимными мероприятиями.

 

1.3.  Пароперегреватель.

 

Поверхности пароперегревателя на всех котлах размещены в топочной камере, горизонтальном газоходе и конвективной шахте. По характеру тепловосприятия пароперегреватель делится на две части: радиационную и конвективную.

К радиационной части относятся радиационно-настенный пароперегреватель (НПП), первая ступень ширм и часть потолочного пароперегревателя, расположенная над топочной камерой.

К конвективной части относятся – часть ширмового пароперегревателя (не получающая непосредственно излучение из топки), потолочный пароперегреватель и конвективный пароперегреватель.

Схема пароперегревателя выполнена двухпоточной с многократным перемешиванием пара внутри каждого потока и перебросом пара по ширине котла.

 

 

 

Принципиальная схема пароперегревателей.

 

  

1.3.1. Радиационный пароперегреватель.

 

            На котлах серии ТГМ-84 трубы радиационного пароперегревателя экранируют фронтовую стену топочной камеры с отметки 2000 мм до 24600 мм и состоят из шести панелей, каждая из которых представляет собой самостоятельный контур. Трубы панелей имеют диаметр 42х5 мм, выполнены из стали 12Х1МФ, установлены с шагом 46 мм.

            В каждой панели двадцать две трубы опускные, остальные – подъемные. Все коллекторы панелей расположены вне обогреваемой зоны. Верхние коллекторы при помощи тяг подвешены к металлоконструкциям потолочного перекрытия. Крепление труб в панелях осуществляется дистанционирующими планками и приваренными прутками. В панелях радиационного пароперегревателя выполнены разводки под установку горелок и разводки под лазы и лючки-гляделки.

 

1.3.2. Потолочный пароперегреватель.

 

            Потолочный пароперегреватель расположен над топочной камерой, горизонтальным газоходом и конвективной шахтой. Выполнен потолок на всех котлах из труб диаметром 32х4 мм в количестве триста девяносто четыре трубы, размещенных с шагом 35 мм. Крепление потолочных труб выполнено следующим образом: прямоугольные планки одним концом приваривают к трубам потолочного пароперегревателя, другим – к специальным балкам, которые при помощи тяг подвешены к металлоконструкциям потолочного перекрытия. По длине труб потолка имеется восемь рядов креплений.

 

           

 

1.3.3. Ширмовый пароперегреватель (ШПП).

 

 

            На котлах серии ТГМ-84 устанавливаются два типа вертикальных ширм. Ширмы U-образные со змеевиками разной длины и унифицированные ширмы со змеевиками одинаковой длины. Устанавливаются ширмы в верхней части топки и в выходном окне топки.

            На мазутных котлах устанавливаются U-образные ширмы в один или два ряда. На котлах газомазутных устанавливаются унифицированные ширмы в два ряда.

            Внутри каждой U-образной ширмы – сорок один змеевик, которые установлены с шагом 35 мм, в каждом из рядов восемнадцать ширм, между ширмами шаг 455 мм.

            Шаг между змеевиками внутри унифицированных ширм 40 мм, в каждом из рядов установлено по тридцать ширм, в каждой по двадцать три змеевика. Дистанционирование змеевиков в ширмах осуществляется при помощи гребенок и хомутов, в некоторых конструкциях – приваркой прутков.

            Подвеска ширмового пароперегревателя осуществляется к металлоконструкциям потолка при помощи тяг, приваренных к ушам коллекторов. В том случае, когда коллекторы расположены один над другим, то нижний коллектор подвешивается к верхнему, а тот в свою очередь тягами к потолочному перекрытию.

 

1.3.4. Конвективный пароперегреватель (КПП).

 

 

Схема конвективного пароперегревателя (КПП).

 

            На котлах типа ТГМ-84 конвективный пароперегреватель горизонтального типа располагается в начале конвективной шахты. Пароперегреватель выполнен двухпоточным и каждый поток располагается симметрично относительно оси котла.

            Подвеска пакетов входной ступени пароперегревателя сделана на подвесных трубах конвективной шахты.

            Выходная (вторая) ступень расположена первой в конвективной  шахте по ходу газоходов. Змеевики этой ступени так же выполнены из труб диаметром 38х6 мм (сталь 12Х1МФ) с теми же шагами. Входные коллекторы диаметром 219х30 мм, выходные диаметром 325х50 мм (сталь 12Х1МФ).

            Крепление и дистанционирование аналогично входной ступени.

            В некоторых вариантах котлов пароперегреватели отличаются от описанного выше типоразмерами входных и выходных коллекторов и шагами в пакетах змеевиков.

1.4. Водяной экономайзер

 

 

 

            Водяной экономайзер расположен в конвективной шахте, которая разделена на два газохода. Каждый из потоков водяного экономайзера расположен в соответствующем газоходе, образуя два параллельных самостоятельных потока.

            По высоте  каждого газохода водяной экономайзер разделён на четыре части, между которыми имеются проёмы высотой 665мм (на некоторых котлах проёмы имеют высоту 655мм) для производства ремонтных работ.

            Экономайзер выполнен из труб  диаметром 25х3,3мм (сталь 20), а входные и выходные коллекторы выполнены диаметром 219х20мм (сталь 20).

            Пакеты водяного экономайзера выполнены из 110 сдвоенных шестиходовых змеевиков. Пакеты расположены в шахматном порядке с поперечным шагом S1=80мм и продольным шагом S2=35мм.

            Змеевики водяного экономайзера расположены параллельно фронту котла, а  коллекторы располагаются вне газохода на боковых стенах конвективной шахты.

            Дистанционирование змеевиков в пакетах осуществлено при помощи пяти рядов стоек, фигурные щёки которых охватывают змеевик с двух сторон.

            Верхняя часть водяного экономайзера опирается на три балки, расположенные внутри газохода и охлаждаемые воздухом. Следующая часть (вторая по ходу газов) подвешивается к вышеуказанным охлаждаемым балкам при помощи дистанционируемых стоек. Крепление и подвеска нижних двух частей водяного экономайзера идентично первым двум.

            Охлаждаемые балки выполнены из проката и покрыты термозащитным бетоном. Сверху бетон обшит металлическим листом, предохраняющим балки от дробевого воздействия.

            Первые по ходу движения дымовых газов змеевики имеют металлические накладки из стали3 для защиты от износа дробью.

            Входные и выходные коллекторы водяного экономайзера имеют по 4 подвижных опоры для компенсации температурных перемещений.

            Движение среды в водяном экономайзере - противоточное.

 

1.5.  Регенеративный воздухоподогреватель.

 

Для подогрева воздуха котельный агрегат имеет два регенеративных вращающихся воздухоподогревателя РРВ-54.

Конструкция РВП: типовая, бескаркасная, воздухоподогреватель устанавливается на специальном железобетонном постаменте рамочного типа, а все вспомогательные узлы крепятся на самом воздухоподогревателе.

Вес ротора передаётся через упорный сферический подшипник установленный в нижней опоре, на несущую балку, в четырех опорах на фундаменте.

Воздухоподогреватель представляет собой вращающийся на вертикальном валу ротор диаметром 5400 мм и высотой 2250 мм заключённый внутри неподвижного корпуса. Вертикальные перегородки разделяют ротор на 24 сектора. Каждый сектор дистанционными перегородками разделен на 3 отсека, в которых укладываются пакеты нагревательных стальных листов. Нагревательные листы, собранные в пакеты, уложены в два яруса по высоте ротора. Верхний ярус первый по ходу газов, является "горячей частью" ротора, нижний - "холодной частью".

"Горячая часть" высотой 1200 мм выполнена из дистанционирующих гофрированных листов толщиной 0,7 мм. Общая поверхность "горячей части" двух аппаратов 17896 м2. "Холодная часть" высотой 600 мм выполнена из дистанционирующих гофрированных листов толщиной 1,3 мм. Общая поверхность нагрева "холодной части " нагрева 7733 м2.

Зазоры между дистанционными перегородками ротора и пакетами набивки наполняются отдельными листами дополнительной набивки.

Газы и воздух поступают в ротор и отводятся из него по коробам, опирающимися на специальный каркас и соединённых с патрубками нижних крышек воздухоподогревателя. Крышки вместе с кожухом образуют корпус воздухоподогревателя.

Корпус нижней крышкой опирается на опоры, устанавливаемые на фундаменте и несущей балке нижней опоры. Вертикальная обшивка состоит из 8-ми секций,  из которых 4 являются несущими.

Вращение ротора осуществляется электродвигателем с редуктором через цевочное зацепление. Скорость вращения - 2 об/мин.

Пакеты набивки ротора попеременно проходят газовый тракт, нагреваясь от дымовых газов, и воздушный тракт отдавая аккумулированное тепло потоку воздуха. В каждый момент времени 13 секторов из 24 включены в газовый тракт, и 9 секторов - в воздушный и 2 сектора перекрыты уплотнительными плитами и отключены из работы.

Для предотвращения присосов воздуха (плотного разделения газового и воздушного потоков) имеются радиальные, переферийные и центральные уплотнения. Радиальные уплотнения состоят из горизонтальных стальных полос, закрепленных на радиальных перегородках ротора - радиальных подвижных плит. Каждая плита закреплены на верхней и нижней крышках тремя регулировочными болтами. Регулировка зазоров в уплотнениях осуществляется подъёмом и опусканием плит.

Переферийные уплотнения состоят из фланцев ротора, обтачиваемых при монтаже, и подвижных чугунных колодок. Колодки вместе с направляющими закреплены на верхней и нижней крышках корпуса РВП. Регулировка колодок осуществляется специальными регулировочными болтами.

Внутренние уплотнения вала аналогичны переферийным уплотнениям. Внешние уплотнения вала сальникового типа.

Живое сечение для прохода газов:                       а) в "холодной части"          - 7,72 м2.

б) в "горячей части"             - 19,4 м2.

Живое сечение для прохода воздуха:        а) в "горячей части"             - 13,4 м2.

б) в "холодной части"          - 12,2 м2.

            1.6. Очистка поверхностей нагрева.

 

Для очистки поверхностей нагрева и опускного газохода применяется дробеочистка.

При дробеструйном способе очистки поверхностей нагрева применяется чугунная дробь округлой формы размером 3-5 мм.

Для нормальной работы контура дробеочистки в бункере должно быть около 500 кг дроби.

При включении воздушного эжектора создается необходимая скорость воздуха для подъема дроби через пневматическую трубу наверх конвективной шахты в дробеуловитель. Из дробеуловителя отработавший воздух сбрасывается в атмосферу, а дробь через коническую мигалку, промежуточный бункер с проволочной сеткой и через разделитель дроби самотеком поступает в течки дроби.

В течках скорость потока дроби замедляется с помощью наклонных полок, после чего дробь попадает на сферические разбрасыватели.

Пройдя через очищаемые поверхности, отработавшая дробь собирается в бункер, на выходе из которого установлен воздушный сепаратор. Сепаратор служит для отделения золы от потока дроби и для поддержания в чистоте бункера с помощью воздуха, поступающего в газоход через сепаратор.

Частицы золы, подхваченные, воздухом, по трубе возвращаются в зону активного движения дымовых газов и уносятся ими за пределы конвективной шахты. Очищенная от золы дробь пропускается через мигалку сепаратора и сквозь проволочную сетку бункера. Из бункера дробь снова подается в пневмотранспортную трубу.

Для очистки конвективной шахты установлено 5 контуров с 10 течками дроби.

Количество дроби, пропускаемой через поток труб очистки, возрастает с увеличением первоначальной степени загрязнения пучка. Поэтому в процессе эксплуатации установки следует стремиться к уменьшению интервалов между очистками, что позволяет относительно малыми порциями дроби поддерживать поверхность в чистом состоянии и, следовательно, в ходе работы агрегатов за всю компанию иметь минимальные значения коэффициентов загрязнения.

Для создания разряжения в эжекторе используется воздух от нагнетательной установки с давлением 0,8-1,0 ати и температурой 30-60 оС.

 

 

  1. Расчет котла.

 

2.1. Состав топлива.

 

Марка топлива

Состав газа по объёму, %

,  

       

 

     

Газ Надым-Пунга-Тура-Челябинск

94,2

0,4

0,1

0,1

0,0

0,0

1,0

0,2

35,590

 

 

2.2. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

 

Расчеты объемов воздуха и продуктов сгорания представлены в таблице 1.

 

Расчет энтальпий:

 

  1. Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха рассчитываем по формуле

 где  – энтальпия 1 м3 воздуха, кДж/кг.

Данную энтальпию можно найти и по таблице XVI [2].

 

  1. Энтальпию теоретического объема продуктов сгорания рассчитываем по формуле

где , ,  – энтальпии 1 м3 трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров.

Эту энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.

 

  1. Энтальпию избыточного количества воздуха рассчитываем по формуле

где  – коэффициент избытка воздуха, и находится по таблицам XVII и XX [2]

Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.

 

  1. Энтальпию продуктов сгорания при a > 1 рассчитываем по формуле

Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 2.

 

 

 

2.3. Расчетный тепловой баланс и расход топлива.

 

2.3.1. Расчет потерь теплоты.

 

            Суммарное количество теплоты, поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой и обозначают . Теплота, покинувшая котельный агрегат представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанных с технологическим процессом выработки пара или горячей воды. Следовательно, тепловой баланс котла имеет вид:        = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,

где – располагаемая теплота, кДж/м3.

       Q1  – полезная теплота, содержащаяся в паре, кДж/кг.

       Q2  – потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг.

       Q3  – потери теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг.

       Q4  – потери теплоты от механической  неполноты сгорания, кДж/кг.

       Q5  – потери теплоты от наружного охлаждения, кДж/кг.

       Q6  – потери теплоты от физической теплоты, содержащейся в удаляемом шлаке, плюс потери на охлаждение панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла, кДж/кг.

Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты:

Расчет потерь теплоты приведен в таблице 3.

 

Примечания к таблице 3:

      -     Hух – энтальпия уходящих газов, определяется по таблице 2.

  • Dном – номинальная нагрузка парового котла, т/ч;
  • D – расчетная нагрузка парового котла, т/ч;
  • Нохл – лучевоспринимающая поверхность балок и панелей, м2;
  • Qк – полезная мощность парового котла.

 

 

2.3.2. Расчет КПД и расхода топлива.

 

            Коэффициентом полезного действия парового котла называют отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Если КПД определяется по выработанной теплоте – его называют брутто, если по отпущенной теплоте – нетто.

            Расчет КПД и расхода топлива приведен в таблице 3.

 

 

 

Таблица 1.

Рассчитываемая величина

Лит.

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Резуль-

тат

Теоретическое количество

воздуха,

необходимого

для полного

сгорания топлива.

 

 

4-13

[2]

 

     

=0,0476(0,5*0+0,5*0++1,5*0+(1+4/4)*98,2+

+(2+6/4)*0,4+(3+8/4)*0,1+

+(4+10/4)*0,1+(5+12/4)*0,0+(6+14/4)*0,0)*0,005-0)  

9,47

Теоретический

объем азота

 

4-14

[2]

     

=0,79·9,725+0,01·1

7,49

Объем

трехатомных

газов

 

4-15

[2]

 

     

=0,01(1+0+0+1*

*98,2+2*0,4+3*0,1+4*

*0,1+5*0,0+6*0,0)

1,0

Теоретический

объем водяных

паров

4-16

[2]

 

     

=0,01(0+0+2*98,2+3*0,0,4+3*0,1+5*0,1+6*0,0+7*0++0,124*0)+0,0161*

*9,47

2,14

Объем водяных

паров

4-07

[2]

     

=2,14+0,0161(1,05-

-1)*9,47

2,148

Объем дымовых

газов

4-08

[2]

     

=1,0+7,49+

+2,148+(1,05-1)·9,47

11,11

Объемные доли трехатомных

газов

4-09

4-10

[2]

rRO2, rH2O

 

 

=1,0 /11,11;

=2,148/11,11

0,09

0,193

Плотность сухого газа при н.у.

 

 

 

4-17

[2]

 

кг/

 

=0,01[1,96*0,2+1,52*0+1,25*1+1,43*0+1,25*0+

0,0899*0+(0,536+0,045*4) *98,2+(0,536*2+0,045*6)* 0,4+(0,536*3+0,045*6)* 0,1+(0,536·4+0,045·10)*0,1+(0,536*5+0,045*12)* 0+(0,536·6+0,045·14)*0]

 

0,7684

Масса продуктов сгорания

4-18

[2]

GГ

кг/

 

GГ =0,7684+(0/1000)+

+1,306·1,05·9,47

13,755

     

 

 

Таблица 2.

Поверхность нагрева

Температура после поверхности нагрева, 0С

H0B, кДж/м3

H0Г, кДж/м3

HBизб, кДж/м3

H, кДж/м3

 

Верх топочной камеры,

 

aТ = 1,05+0,07=1,12

2200

2000

1800

1600

1400

1200

1000

 

32052,96

28887,24

25740,36

22640,59

19559,66

16525,84

13548,55

39231,37

35265,13

31341,25

27453,36

23636,39

19943,42

16284,27

3846,36

3466,47

3088,84

2716,87

2347,16

1983,10

1625,83

43077,73

38731,60

34430,09

30170,23

25983,55

21926,52

17910,10

 

Ширмовый пароперегреватель,

 

aшпе = 1,12 +0=1,12

 

1000

800

600

400

 

13548,55

10637,21

7820,09

5106,62

16284,27

12722,88

9306,99

6045,71

1625,83

1276,47

938,41

612,79

17910,10

13999,35

10245,40

6658,50

 

Конвективный пароперегреватель,

 

aкпе = 1,12+0,03=1,15

 

1000

800

600

400

13548,55

10637,21

7820,09

5106,62

16284,27

12722,88

9306,99

6045,71

2032,28

1595,58

1173,01

765,99

18316,55

14318,46

10480,00

6811,70

Водяной экономайзер

 

aЭК = 1,15+0,02=1,17

600

400

200

7820,09

5106,62

2515,62

9306,99

6045,71

2949,84

1329,42

868,13

427,66

10636,41

6913,84

3377,50

Воздухоподогреватель

aВП = 1,17+0,15+0,15=1,47

400

200

100

5106,62

2515,62

1250,27

6045,71

2949,84

1460,51

2400,11

1182,34

587,63

8445,82

4132,18

2048,14

 

 

 

Таблица 3.

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

1

2

3

4

5

6

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре 300С

I0х.в.

КДж/ м3

 

I0х.в.=1,32145·30·9,47

375,42

Энтальпия уходящих газов

I0ух.

КДж/ м3

Принимается при температуре 1500С

Принимаем по таблице 2

2902,71

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания

q4

%

 

При сжигании газа потери от механической неполноты сгорания отсутствуют

0

Располагаемое тепло на 1 кг. Топлива по

(5-02б) [2]

Qp

КДж/ м3

 

35590

35590

Потеря теплоты с уходящими газами по

(5-06) [2]

q2

%

 

q2 =[(2902,71-1,47*375,42)*

*(100-0)]/35590

6,6

Потеря теплоты от наружного охлаждения

q5

%

-

Определяем по рис. 5.1. [2]

0,40

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания

q3

%

-

Определяем по таблице XX [2]

0,07

КПД брутто по

(5-15) [2]

hбр

%

hбр = 100 – (q2 + q3 + q4+q5)

hбр =100 –(6,6+0,07+0+0,4)

92,93

Расход топлива по

(5-06) [2] и (5-19) [2]

Впг

   

Впг ={[116,67(3461,7-857,7)+0,01·2,92(1650-1002)]/[35590 ·92,93]}·100

9,14

Расчетный расход топлива по (4-01) [2]

Вр

   

Вр = 9,14*(1-0/100)

9,14

 

 

 

 

         2.4. Тепловой расчет топочной камеры.

 

            2.4.1 Определение геометрических характеристик топки.

 

При проектировании и эксплуатации  котельных установок чаще всего выполняется поверочный расчет топочных устройств. При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).

Расчет геометрических характеристик приведен в таблицах 4 и 5.

 

 

Таблица 4. 

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Расчет или обоснование

Результат

Площадь фронтовой стены

Fф

м2

19,3*14, 2-4*(3,14* *12/4)

270,92

Площадь боковой стены

Fб

м2

6,136*25,7-1,9*3,1- (0,5*1,4*1,7+0,5*1,4*1,2)-2(3,14*12/4)

148,21

Площадь задней стены

Fз

м2

2(0,5*7,04*2,1)+

+2*17,2*7,04

256,96

Площадь двухсветного экрана

Fдэ

М2

2*(6,136*20,8-(0,5*1,4

*1,7+0,5*1,4*1,2)-

(1,9*3,1))

239,42

Площадь выходного окна топки

Fш

м2

3,2*14,2

45,44

Площадь, занятая горелками

Fгор

м2

4(3,14*1 2/4)

3,14

 

Ширина топки

 

B

м

по конструктивным данным

14,2

 

Активный объем топочной камеры

 

м3

 

1800

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                            Таблица  5.

Наименование поверхности

Fст, м2

d, мм

S, мм

S/d

,

по номограм-

ме 1(а) [2]

,

по (6-06а) [2]

Фронтовая стена

270,92

62

60

0,97

0,99

268,21

Боковые стены

148,21*2

62

60

0,97

0,99

293,46

Двухсветный экран

239,42

62

60

0,97

0,99

237,03

 

Задняя стена

 

256,96

62

60

0,97

0,99

254,39

Газовое окно

45,44

-

-

-

1,0

44,99

Всего

1109,16

-

-

-

-

1098,08

Площадь экранируемых стен (без учета горелок)

1109,16

1098,08

 

            2.4.2.  Расчет топки.

 

 

 

Таблица 6

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

Температура  продуктов сгорания на выходе из топки

 

0C

По конструкции котлоагрегата.

Предварительно принята в зависимости от сжигаемого топлива

1200

Энтальпия продуктов сгорания

 

КДж/ м3

-

Принимается по табл. 2.

 

21926,52

Полезное тепловыделение в топке по (6-28) [2]

Qт

КДж/ м3

Qт=QР 

35590·(100-0,07-0)/(100-0)

35565,08

Степень экранирования по (6-29) [2]

 

-

=Hлуч/Fст

1098,53/1109,16

0,99

Коэффициент загрязнения топочных экранов

 

-

Принимается по табл.6.3 [2]

в зависимости от сжигаемого топлива

0,65

Коэффициент тепловой эффективности экранов по (6-31) [2]

 

-

=

 

0,74

Эффективная толщина излучаемого слоя по

(6-07) [2]

s

м

s =

 

5,08

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами по (6-13) [2]

kг

(м×МПа)-1

kг=

 

1,175

 

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами по (6-14) [2]

kс

(м×МПа)-1

kс =

1,2/(1+1,122) · (2,99)0,4·(1,6·920/1000-0,5)

0,894

Коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела

m

 

Принимается по стр.38 [2]

В зависимости от удельной нагрузки топочного объема:

 

0,1

Коэффициент поглощения топочной среды по (6-17) [2]

k

(м×МПа)-1

k=kг  + mkс

1,175 +0,1·0,894

1,264

Критерий поглощательной способности

(критерий Бугера) по (6-12) [2]

Bu

-

Bu=kps

1,264 ·0,1·5,08

0,642

Эффективное значение критерия Бугера по

(6-25) [2]

-

Bũ=

1,6ln((1,4·0,642 2+0,642 +2)/

(1,4·0,642 2-0,642 +2))

0,814

Параметр забалластированности топочных газов по

(6-27) [2]

rv

м3/ м3

rv=

11,11*(1+0)/(7,49+1,0)

1,305

Расход топлива подаваемого в горелку яруса

B

кг/с

B=Впг/4

9,14 /4

2,28

 

 

Уровень расположения осей горелок в ярусе по (6-10) [2]

hГ

м

hГ=

(2·2,28·5,2+2·2,28·9,2)/(2·2,28·2)

7,2

Относительный уровень расположения горелок по (6-11) [2]

xг

-

хГ=hГ/HТ

7,2/19,4

0,371

Коэффициент (Для газомазутных топок при настенном расположении горелок)

Мо

-

-

Принимаем по стр. 40 [2]

0,40

Параметр по (6-26а) [2]

М

-

М=

0,40(1-0,4∙0,371)

0,373

Коэффициент сохранения теплоты по

(5-11) [2]

 

-

1 -

1 -

0,996

Теоретическая (адиабатная) температура горения

K

-

Принимается равной 2000 0С

 

2273

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания по стр.41 [2]

 

КДж/

(м3∙К)

   

13,32

 

 

 

 

Действительная температура на выходе из топки по (6-35) [2]

 

0С

   

911,85

 

Температура на выходе из топки выбрана верно и погрешность составила (920-911,85)*100%/920=0,885 %

 

 

2.5. Расчет пароперегревателей котла.

 

Конвективные поверхности нагрева паровых котлов играют важную роль в процессе получения пара, а также использования теплоты продуктов сгорания, покидающих топочную камеру. Эффективность работы конвективных поверхностей нагрева зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания пару.

Продукты сгорания передают теплоту наружной поверхности труб путем конвекции и излучения. Через стенку трубы теплота передается теплопроводностью, а от внутренней поверхности к пару – конвекцией.

 

Схема движения пара по пароперегревателям котла следующая:

 

- Настенный пароперегреватель, расположенный на фронтальной стене топочной камеры, и занимающий всю поверхность фронтальной стены.

- Потолочный пароперегреватель, расположенный на потолке, проходящий через топочную камеру, ширмовые пароперегреватели и верхнюю часть конвективной шахты.

- Первый ряд ширмовых пароперегревателей, расположенный в поворотной камере.

- Второй ряд ширмовых пароперегревателей, расположенный в поворотной камере следом за первым рядом.

- Конвективный пароперегреватель с последовательно-смешанным током и впрыскивающим пароохладителем, установленным врассечку, установлен в конвективной шахте котла.

После КПП пар поступает в паросборный коллектор и выходит за пределы котельного агрегата.

 

Геометрические характеристики пароперегревателей

Таблица 7.

Наименование

d, мм

a, м

b, м

z1, шт

z2, шт

S1, мм

S2, мм

S1/d

S2/d

Ширмы

33

3,76

14,2

30

46

455

40

13,8

1,21

Потолочный пароперегреватель

54

3,6

14,2

-

-

-

-

-

-

Конвективный пароперегреватель

36

4,52

6,5

32

74

120

60

3,33

1,67

 

 

 

            2.5.1. Расчет настенного пароперегревателя.

 

            Настенный ПП расположен в топке, при его расчете тепловосприятие будем определять как часть от тепла, отданного продуктами сгорания поверхности НПП по отношению к остальным поверхностям топки.

            Расчет НПП представлен в таблице №8

 

 

 

 

 

 

 

2.5.2. Расчет потолочного пароперегревателя.

 

            Учитывая то, что ППП расположен как в топочной камере, так и в конвективной части, но воспринятая теплота в конвективной части после ШПП и под ШПП очень мала по отношению к воспринятой теплоте ППП в топке (около 10% и 30% соответственно (из технического руководства по котлу ТГМ-84.  Расчет ППП выполняем в таблице №9.

           

 

            2.5.3.  Расчет ширмового пароперегревателя.

 

                        Расчет ШПП выполняем в таблице №10.

                       

 

            2.5.4. Расчет конвективного пароперегревателя.

 

                        Расчет КПП выполняем в таблице №11.

           

 

 

 

Таблица 8.

 

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

Площадь поверхности нагрева

F

м2

Из таблицы 4.

Из таблицы 4.

270,92

Лучевоспринимающая поверхность настенного ПП

Hлнпп

м2

Из таблицы 5.

Из таблицы 5.

268,21

Теплота, воспринятая НПП

Qнпп

кДж/ м3

Qнпп =

0,74∙(35760/1098,08)∙268,21

6488,099

Прирост энтальпии пара в НПП

DIнпп

кДж/ м3

DIнпп =

6416,54∙8,88/116,67

508,11

Энтальпия пара перед НПП

I"

кДж/ м3

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара

Энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 155 ата (15,5 МПа)

2597,5

Энтальпия пара перед потолочным пароперегревателем

I"ппп

кДж/ м3

I"ппп =I"+DIнпп

2597,5+488,38

3105,61

Температура пара перед потолочным пароперегревателем

tр

0С

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара

Температура перегретого пара при давлении 155 ата и энтальпии 3085,88кДж/кг (15,5 МПа)

437,2

 

Температура после НПП принимается равной температуре продуктов сгорания на выходе из топки = 911,850С.

 

Таблица 9.

 

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

Площадь поверхности нагрева 1-й части ППП

F

м2

F =a∙b

14, 2∙3,6

51,12

Лучевоспринимающая поверхность ППП-1

Hлппп

м2

Hлппп =F∙x

51,12∙0,99

50,61

Теплота, воспринятая ППП-1

Qпп

кДж/кг

Qпп =

0,74(35760/1098,08)∙50,61

1224,275

Прирост энтальпии пара в ППП-1

DIппп

кДж/кг

DIппп =

1224,275∙9,14/116,67

95,88

Энтальпия пара после ППП-1

I``ппп-2

кДж/кг

I``ппп-2 =I``ппп+DIнпп

3105,61+95,88

3201,49

Прирост энтальпии пара в ППП под ШПП

DIппп-2

кДж/кг

Принимается предварительно по нормативным методам расчета котла ТГМ-84

Около 30% от DIппп

28,76

Прирост энтальпии пара в ППП за ШПП

DIппп-3

кДж/кг

Принимается предварительно по нормативным методам расчета котла ТГМ-84

Около 10% от DIппп

9,59

Энтальпия пара перед ШПП

I``шпп

кДж/кг

I``ппп-2+DIппп-2+DIппп-3

3178,03+27,64+9,21

3239,84

Температура пара перед ширмовым пароперегревателем

tш

0С

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара

Температура перегретого пара при давлении 155 ата и энтальпии 3239,84кДж/кг (15,5 МПа)

479,69

  

 

 

 

 

Таблица10.

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

Площадь поверхности нагрева

H

м2

∙d ∙l∙z1∙z2

3,14∙0,033∙3∙30∙46

428,99

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания по (7-31) [2]

F

м2

ab – z1ld

3,76∙14,2-30∙3∙0,033

50,43

Температура продуктов сгорания после ШПП

 

0C

 

Предварительно оцениваем конечную температуру

900

Энтальпия продуктов сгорания перед ШПП

 

кДж/ м3

Принимается по табл. 2:

 

-

17714,56

Энтальпия продуктов сгорания после ШПП

 

кДж/ м3

Принимается по табл. 2

-

16873,59

Энтальпия присосанного в конвективную поверхность воздуха, при tв=30 0С

 

кДж/ м3

Принимается по табл. 3

-

385,54

Теплота, отданная продуктами сгорания по

(7-02) [2]

Qб

кДж/кг

 

0,996(17714,56-16873,59+0)

837,37

Средняя скорость продуктов сгорания по

(7-28а) [2]

wг

м/с

 

 

8,86

 

Коэффициент теплоотдачи

 

Вт/(м2×К)

Определяем по номограмме 7 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

75

Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания по (7-42) [2]

Cz

-

 

При поперечном омывании коридорных пучков

1,0

Поправка на компоновку пучка

Сs

-

Определяем по номограмме 7 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

0,75

Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока

Сф

-

Определяем по номограмме 7[2]

При поперечном омывании коридорных пучков

1,01

Коэффициент тепло-отдачи конвекцией от п/с к поверхности наг-рева (формула в номограмме 7) [2]

 

Вт/(м2×К)

 

75∙1,0∙0,75∙1,01

 

56,81

 

Суммарная оптическая толщина по (7-66) [2]

kps

м

(kгrп + kзлm)ps

(1,202∙0,2831 +0) 0,1∙0,628

0,02

Толщина излучающего слоя для ширмовых поверхностей по

(7-67б) [2]

s

м

   

0,628

Температура загрязненной стенки по (7-70) [2]

 

tз

 

 

0С

 

 

tз = t + Dt

 

 

470,45+25

 

 

495,45

 

Коэффициент теплоотдачи

aн

Вт/(м2×К)

 

Определяем по номограмме –

 18 [2]

-

205

 

Коэффициент

сг

-

Определяем по номограмме –

 18 [2]

-

0,96

Коэффициент теплоотдачи для незапыленного потока

aл

Вт/(м2×К)

,

,

3,88

Тепловая нагрузка по-

верхности в районе вы-

ходного окна топки

по (6-37) [2]

 

кВт/м2

-коэффициент распределения

тепловосприятия по высоте топки

См. таблица 8-4 [2]

 

 

175,37

Тепло, полученное излучением из топки поверхностью нагрева,

примыкающей к выход-

ному окну топки

по (7-07) [2]

 

кДж/

   

95,33

Предварительная энтальпия пара на выходе из ШПП по

(7-02) и (7-03) [2]

 

кДж/ м3

 

 

3310,829

Предварительная температура пара на выходе из ШПП

 

0C

Из таблиц термодинамических свойств перегретого пара

Темп-ра перегретого пара при давл. 150 ата

500

Коэффициент использования

x

-

 

Выбираем по рис. 7-13 [2]

0,8

Суммарный коэффициент теплоотдачи по

(7-16) [2]

a1

Вт/(м2×К)

 

0,8(56,81+3,88)

48,554

 

Коэффициент тепловой эффективности ширм

y

-

 

Определяем из таблицы 7-5 [2]

0,75

Коэффициент теплопередачи по (7-15в) [2]

к

Вт/(м2×К)

к = y×a1

0,75∙47,95

36,41

Температурный напор по (7-74) [2]

Dtпрт

0C

 

 

473,9

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева по (7-01) [2]

Qт

кДж/ м3

Qт =

 

780,62

Действительная температура продуктов сгорания после ШПП

 

0С

-

Так как Qб и Qт  отличаются на

(837,61 –780,62)*100% / 837,61

=7 % <10%

расчёт поверхности не уточняется

900

Расход пароохладителя

по [1] стр. 80

Dвпр2

кг/с

0,4=0,4(0,05…0,07)D

0,4∙7

2,8

Средняя энтальпия пара в тракте

 

кДж/ м3

 

0,5(3285,78+3085,88)

3185,83

Энтальпия воды, используемой для впрыска в пар

Iвпр

кДж/ м3

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара при температуре 230 0С

-

1631

 

Степень охлаждения пара в пароохладителе по (3-65 [1]

 

кДж/ м3

   

37,77

Энтальпия пара после пароохладителя

I``ш

кДж/ м3

I`шпп

3285,78-37,77

3248,01

Температура пара перед КПП

T``ш

0С

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара

Температура перегретого пара при энтальпии 3248,01 кДж/кг (15,0 МПа)

479

 

 

 

Таблица 11.

Рассчитываемая величина

Обоз-начение

Размер-ность

Формула

Расчет или обоснование

Результат

Площадь поверхности нагрева

H

м2

 

3,14∙0,036∙6,3∙32∙74

1686,38

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания по

(7-31) [2]

F

м2

-

-

35,0

Температура продуктов сгорания после конвективного ПП

 

0C

Предварительно приняты 2 значения

По конструкции котлоагрегата

700

900

Энтальпия продуктов сгорания перед КПП

 

кДж/ м3

Принимается по табл. 2:

 

17257,06

Энтальпия продуктов сгорания после КПП

 

кДж/ м3

Принимается по табл. 2

 

12399

16317

Теплота, отданная продуктами сгорания по

(7-02) [2]

Qб

кДж/ м3

 

 

0,996(17257,06-12399+0,03∙373,51)

0,996(17257,06-16317+0,03∙373,51)

 

4846,8

947,46

Средняя скорость продуктов сгорания по

(7-28а) [2]

wг

м/с

 

 

6,79

8,19

Коэффициент теплоотдачи

 

Вт/(м2×К)

Определяем по номограмме 8 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

75

82

Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания

Cz

-

Определяем по номограмме 8 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

1

Поправка на компоновку пучка

Сs

-

Определяем по номограмме 8 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

1,02

Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока

Сф

-

Определяем по номограмме 8 [2]

При поперечном омывании коридорных пучков

1,04

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от п/с к поверхности нагрева

 

Вт/(м2×К)

 

75∙1∙1,02∙1,04

 

82∙1∙1,02∙1,04

77,73

 

86,13

Температура загрязненной стенки по (7-70) [2]

tз

0С

tз = t + Dt

490+25

515

Коэффициент использования

x

-

Принимаем по указаниям на

стр. 63 [2]

Для сложно омываемых пучков

0,85

Суммарный коэффициент теплоотдачи по

(7-16) [2]

a1

Вт/(м2×К)

 

 

0,85∙ (77,73+0)

 

0,85∙ (86,13+0)

66,81

 

74,31

Коэффициент тепловой эффективности

y

-

Определяем по табл. 7-5 [2]

-

0,75

Коэффициент теплопередачи по

 (7-15в) [2]

к

Вт/(м2×К)

к = y×a1

0,75∙66,81

0,75∙74,31

50,11

55,73

Предварительная энтальпия пара на выходе из КПП по

(7-02) и (7-03) [2]

 

кДж/ м3

   

3654,64

 

 

3357,89

Предварительная температура пара после КПП

 

0C

Из таблиц термодинамических свойств перегретого пара

Темп-ра перегретого пара при давл. 140 ата

625

512

Температурный напор по (7-74) [2]

Dt

0C

   

211,38

 

421,56

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева по (7-01) [2]

Qт

кДж/ м3

 

50,11 ∙1686,38∙211,38/(9,14∙103)

 

55,73∙1686,38∙421,56/(9,14 ∙103)

2011,55

 

4461,6

Действительная воспринятая теплота в КПП

Qтд

кДж/ м3

Принимаем по графику 1

График строится по значениям Qб и Qт для двух температур.

3070

Действительная температура продуктов сгорания после КПП

 

0С

Принимаем по графику 1

График строится по значениям Qб и Qт для двух температур.

785

Прирост энтальпии пара в КПП

DIкпп

кДж/ м3

 

3070∙9,14 /116,67

217,66

Энтальпия пара после  КПП

I``вых

кДж/ м3

I``кпп+DIкпп

3248,01+217,66

3465,67

Температура пара после КПП

tкпп

0С

Из таблиц термодинамических свойств воды и перегретого пара

Температура перегретого пара при давлении 140 ата и энтальпии 3465,67 кДж/кг

555

 

 

 

 

 

 

 

            Результаты расчета:

 

Qрр = 35590 кДж/кг - располагаемая теплота.

Qл = φ·(Qm - I´Т) = 0,996·(35565,08 – 17714,56) = 17779,118 кДж/кг.

            Qк = 2011,55 кДж/кг – тепловосприятие ШПП.

            Qпе = 3070 кДж/кг – тепловосприятие КПП.

            Тепловосприятие НПП и ППП учитывается в Qл, т. к. НПП и ППП находятся в топке котла.     То есть QНПП и QППП включены в Qл.

 

2.6 Заключение

 

Я произвела поверочный расчет котлоагрегата ТГМ-84.

В поверочном тепловом расчете по принятой конструкции и размерам котла для заданных нагрузки и вида топлива определила температуры воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход топлива, расход и скорости пара, воздуха и дымовых газов.

Поверочный расчет производят для оценки показателей экономичности и надежности котла при работе на заданном топливе, выявление необходимых реконструктивных мероприятий, выбора вспомогательного оборудования и получения исходных материаллов для проведения расчетов: аэродинамического, гидравлического, температуры металла, прочности труб, интенсивности золового износа труб, коррозии и др.

 

 

3.Список используемой литературы

 

 

  1. Липов Ю.М. Тепловой расчёт парового котла. –Ижевск: НИЦ «Регулярная и Хаотическая динамика», 2001г
  2. Тепловой расчёт котлов (Нормативный метод). –СПб: НПО ЦКТИ, 1998г
  3. Технические условия и инструкция по эксплуатации парового котла ТГМ-84.

Скачать: kotel.rar

Категория: Курсовые / Теплогазоснабжение и вентиляция курсовые

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.