Курсовая работа (т): Расчет парового котла на сернистом мазуте

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

3.3 Расчет энтальпий по газоходам

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре , °С [1, п.4-06]:


Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха  и температуре , °С [1, п.4-06]:


Энтальпия дымовых газов на 1м3 сожженного топлива [1, п.4-06]:

.

Энтальпии 1кг влажного воздуха , углекислого газа , азота , водяных паров  определяются по рекомендациям [1, таблица XIV].

Поскольку энтальпии воздуха и продуктов сгорания определяются температурами, то они подсчитываются при различных температурах в диапазоне от 100 до 2200°С, а результаты оформим в виде табл. 3.2.

Таблица 3.2

Энтальпии продуктов сгорания (-таблица)

t,  0С

I0.г

I0.в




Топка и фестон

КПП II

КПП I

ЭК

ВП




α˝т=1,02

α˝КПП2=1,035

α˝КПП1=1,05

α˝эк=1,13

α˝эк=1,19




Н

dH

Н

dH

Н

dH

Н

dH

Н

dH

100

1594,9

1419,5







1779,4

1779,4

1864,6

1864,6

200

3227,6

2856,2







3598,9

1819,5

3770,2

1905,7

300

4909,7

4311,0







5470,2

1871,3

5728,8

1958,6

400

6630,7

5797,9







7384,4

1914,3

7732,3

2003,5

500

8401,8

7327,6





8768,2

1847,6

9354,4

1970,0



600

10220,1

8878,7





10664,0

1895,8

11374,3

2019,9



700

12082,1

10472,6



12448,7

1917,8

12605,7

1941,7





800

13976,3

12077,2

14217,9

1926,3

14399,0

1950,4

14580,2

1974,4





900

15915,7

13724,5

16190,2

1972,3

16396,1

1997,1







1000

17884,1

15382,6

18191,8

2001,5

18422,5

2026,4







1100

19865,4

17062,1

20206,6

2014,9

20462,5

2040,0







1200

21884,9

18762,9

22260,2

2053,5









1300

23862,6

20474,5

24272,1

2011,9









1400

25915,4

22207,4

26359,6

2087,5









1500

27987,2

23951,1

28466,2

2106,7









1600

30075,0

25705,4

30589,2

2122,9









1700

32187,2

27459,8

32736,4

2147,2









1800

34305,4

29224,8

34889,9

2153,6









1900

36428,1

31011,3

37048,3

2158,3









2000

38566,5

32797,7

39222,5

2174,2









2100

40716,5

34594,8

41408,4

2185,9









2200

42869,4

36392,0

43597,2

2188,8










4. Определение КПД и расхода топлива

Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между поступлением в котел количеством тепла и суммой полезного использования тепла Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. На основании теплового баланса вычисляются КПД и необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому состоянию котла на 1 кг жидкого топлива при С и 101,3кПа [1, п.5-01]

, ,

где Qр - располагаемое тепло топлива, ;

- теплота, внесенная в котельный агрегат горячим воздухом, подогретым вне агрегата, . В нашем случае равна 0.

- тепло, внесенное в топку паровым дутьем (“форсуночным” паром), . В нашем случае равна 0.

Q1 - полезно использованное тепло, ;

Q2 - потери тепла с уходящими газами, ;

Q3 - потери тепла химическим недожогом, ;

Q4 - потери тепла механическим недожогом, ;

Q5 - потери тепла от наружного охлаждения через ограждающие стенки газоходов котла, ;

Q6 - потери тепла с физическим теплом шлака, .

Результаты расчетов сведем в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Тепловой баланс котельного агрегата

№ п/п

Наименование параметра

Единица измерения

Способ определения или расчетная формула

Величина или расчёт

1

2

3

4

5

6

1

Располагаемая теплота топлива

39570




2

Температура уходящих газов

0СВыбрана раннее160




3

Энтальпия уходящих газов

 - таблица3007,97




4

Температура холодного воздуха

0Сзадана30




5

Энтальпия теоретически необходимого холодного воздуха

 - таблица425,86




6

Потери теплоты от хим. недожога

%по табл. XX [1]0,6




7

Потери теплоты от мех. недожога

%по табл.XX [1]0




8

Потери тепла с физическим теплом шлаков

%0




9

Потеря теплоты с уходящими газами

%




10

Потери теплоты от наружного охлаждения

%рис. 5.1 [1]1,2




11

Сумма тепловых потерь

%0,3+0,3+6,321+1,2=8,121




12

КПД котла брутто

%100-8,121=91,879




13

Энтальпия перегретого пара

табл. XXV [1]3312,9




14

Давление питательной воды

МПа(1,15-1,2)·Рб1,15·3,7 = 4,255




15

Энтальпия питательной воды

табл. XXIV [1]591,5




16

Величина непрерыв. продувки

П

%

Задано

4,0

17

Расход продувочной воды

кг/с




18

Давление в барабане

МПазадано3,8




19

Энтальпия воды в барабане

табл.2 [2]1072,8




20

Полезно использованное тепло

кВт




21

Полный расход топлива

В

кг/с


22

Расчётный расход топлива

Вр

кг/с



5. Расчет топочной камеры

Задачей расчета топки является определение расчетных параметров работы топки в непроектных условиях при неизменной её конструкции: температуры газов на выходе из топки; лучистого тепла, воспринимаемого поверхностями нагрева топки; теплового напряжения топочного объема; теплового сечения топки в зоне наибольшего тепловыделения, а также теплового напряжения стен топочной камеры.

Поверочный расчет топки проводится в следующем порядке:

-    определяются конструктивные характеристики топки;

-        рассчитываются (или принимаются по нормам) тепловые характеристики топки.

Следует отметить, что при определении некоторых из них, в частности, средней суммарной теплоемкости продуктов сгорания и критерия поглощательной способности, необходимо уже знать температуру газов на выходе из топки. Поэтому этой температурой следует задаться;

рассчитывается температура газов на выходе из топки по формуле (или по номограмме) [1, номограмма 4], получаемое значение сравнивается с предварительно принятым. Если температура газов на выходе из топки, полученная расчетом или по номограмме, не будет отличаться от принятой ранее больше, чем на ± 100°С, то расчет на этом заканчивается и для последующих расчетов принимается значение температуры газов на выходе из топки, определенное расчетом, либо по номограмме. В противном случае необходимо задаться другим значением температуры газов на выходе из топки, и повторить расчет.

определяется количество лучистого тепла, воспринимаемое поверхностями нагрева топки; тепловое напряжение сечения топки в зоне наибольшего тепловыделения и тепловое напряжение стен топочной камеры.

Конструктивными характеристиками топки являются:

поверхность стен топочной камеры ;

сечение топки ;

объем топки ;

эффективная толщина излучающего слоя .

Для более простого определения необходимо составить эскиз топки в границах активного объема (по осям экранных труб) (рис. 5.1).

Рисунок 5.1 Эскиз топки

Все перечисленные величины берутся по чертежам заданного котла:

Ширина топки: м.

Глубина топки: м.

Высота топки: .

Высота задней стены топки: м.

Высота фронтовой стены: м.

Глубина потолка: м.

Высота выходного газового окна: м.

Высота выступа: м.

Длина выступа: м.

Высота первого яруса горелок: м.

Высота второго яруса горелок: м.

Таблица 5.1

Конструктивные характеристики топки

№ п/п

Наименование параметра

Обозначение

Единица измерения

Способ определения или расчетная формула

Величина или расчёт

1

2

3

4

5

6

1

Диаметр и толщина экранных труб

ммРис. 2




2

Поверхность фронтовой стены

м2




3

Поверхность задней стены

м2




4

Площадь потолка

м2




5

Площадь выходного газового окна

м2




6

Поверхность боковой стенки

м2




7

Суммарная поверхность стен топки

м2




8

Площадь экранов топки

м2




9

Объём топки

м3




10

Эффективная толщина излучающего слоя объема топки

м




11

Угловой коэффициент экранных стен топочной камеры

-[1, номограмма 1]0,97




12

Угловой коэффициент потолка

-[1, номограмма 1]0,96




13

Угловой коэффициент выходного газового окна

-[1, номограмма 1]1




14

Коэффициент загрязнения

-[1, табл. 6-3], для мазута0,55




15

Коэффициент тепловой эффективности экранных стен топочной камеры

-




16

Коэффициент тепловой эффективности потолка

-




17

Коэффициент тепловой эффективности выходного газового окна

-




18

Суммарный коэффициент тепловой эффективности

-




Таблица 5.2

Поверочный тепловой расчёт топки

№ п/п

Наименование параметра

Обозначение

Единица измерения

Способ определения или расчетная формула

Величина или расчёт

1

2

3

4

5

6

1

Присос воздуха в системе пылеприготовления

¾табл. XVII [1]0




2

Температура горячего воздуха

0Стабл. II-2 [1]250




3

Энтальпия холодного воздуха

 - таблица425,86




4

Энтальпия горячего воздуха

 - таблица3583,57




5

Тепло, вносимое в топку воздухом




6

Полезное тепловыделение




7

Адиабатная температура горения

0C - таблица при 2172,2




8

Предварительная температура продуктов сгорания на выходе из топки

0Cвыбирается из диапазона 1000-12000C1000




9

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки

 - таблица при 18191,77




10

Коэффициент сохранения тепла

¾




11

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1м3 газообразного топлива




12

Коэффициент тепловой эффективности экрана

¾Табл. 5.1., п. 180,534




13

Критерий Больцмана

¾




Источник: https://www.bibliofond.ru/detail.aspx?id=869909