Тепловой расчёт котельного агрегата Е-220-9,8-540 Г
Реферат
Пояснительная записка содержит 49 листов, 11
таблиц, 8 рисунков, 5 приложений.
КОТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ, ШИРМА,
ЭКРАННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, ТОПОЧНАЯ КАМЕРА, ЭКОНОМАЙЗЕР, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ,
УХОДЯЩИЕ ГАЗЫ, ПАРОВОДЯНОЙ ТРАКТ, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ НАПОР, ГАЗОВЫЙ ТРАКТ, ТЕПЛОВОЙ
БАЛАНС, ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ.
Цель работы: тепловой расчёт котельного агрегата
Е-220-9,8-540 Г. Определение тепловосприятий всех существующих в нём
поверхностей нагрева и сведение теплового баланса.
Введение
Паровой котёл - это основной агрегат тепловой
электростанции. Рабочим телом в нём для получения пара является вода, а
теплоносителем служат продукты сгорания различных топлив.
Во время сжигания топлива в котле появляются
высокотемпературные дымовые газы. Они проходят по дымоходам и омывают пучки
труб, в которых циркулирует вода. За счет этого газы передают часть своего
тепла воде, горячая вода поднимается в барабан, преобразуется в пароводяную
смесь и далее в пар. Из котла пар раздается с помощью патрубка. Дымовые газы
после охлаждения удаляются дымососом в атмосферу посредством дымоходов и
дымовой трубы.
Существует два вида расчётов: конструктивный и
поверочный. При конструктивном расчёте по известным параметрам определяют
геометрические размеры. При поверочном расчёте по размерам определяют
параметры.
В данном курсовом проекте осуществляется расчёт
котельного агрегата Е-220 -9,8-540 Г. Данный котёл вертикально-водотрубный,
однобарабанный, с естественной циркуляцией, П-образной компоновки, предназначен
для работы с уравновешенной тягой. Топочная камера оборудована четырьмя
прямоточно-вихревыми горелками, расположенных попарно на боковых стенах топки.
Размер топки по осям труб 5,93х7,58 м. Топка призматическая открытого типа.
В горизонтальном газоходе имеется один ряд
ширмовых пароперегревателей, затем две ступени конвективного пароперегревателя.
В конвективной шахте расположен 2-х ступенчатый экономайзер и
воздухоподогреватель. Процессы питания котла, регулирования температуры пара и
горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты.
1. Тепловая
схема котельного агрегата
Исходные данные
Паропроизводительность -
Давление перегретого пара -
Температура перегретого пара -
Температура питательной воды -
Газопровод: Шебелинка - Брянск - Москва.
Более подробные данные представлены в Приложении
1 данного курсового проекта.
Низшая теплота сгорания сухого газа
Значения, представленные выше, приняты
соответственно Таблице П4.3. [2].
Таблица объёмов
Расчёт энтальпий газов и воздуха
Энтальпия воздуха
При
При
- теплоемкость
воздуха при заданной температуре по табл. 3.1 [1]
Расчёт энтальпий воздуха при промежуточных
значениях температуры (100оС÷2300оС)
проводился аналогичным образом, результаты представлены в Таблице 2.
Энтальпия газов
При
При
- соответственно
теплоемкости двуокиси углерода, азота и водяных паров по табл. 3.1 [1]
Энтальпия газов в отдельной части котла
Результаты расчёта энтальпии газов в отдельной
части котла при температурах 100оС÷2300оС
указаны в Таблице 4.
2. Поверочный
расчёт топочной камеры
Рис 2. Эскиз и размеры топочной камеры.
- высота топочной
камеры
- высота
окна(горизонтального газохода)
- ширина по фронту
топочной камеры
- глубина топочной
камеры
- расстояние от
пода топки до горелок
3. Поверочный
расчёт ширмовых поверхностей нагрева
Рис 3. Общий вид ширмовой поверхности нагрева и
её размеры.
- длина ширмы
- ширина ширмы
Из Приложения 1 известно, что на выходе из
топочной камеры перед ширмами расположен фестон, и несмотря на то, что его
расчёт не проводился необходимо учесть охлаждение газов при прохождении
поверхности фестона.
Величину охлаждения принимаем равной согласно
[2]
Следовательно температура газов на входе в ширмы
будет равной
График определения действительной температуры
газов за ширмовыми поверхностями нагрева представлен в Приложении 2.
Распределение тепловосприятий
По пароводяному тракту
Рис.4. Схема пароводяного тракта.
Точка 1.
Точка 2.
Уравнение теплового баланса экономайзера
=
экономайзер не
кипящий
Точка 3.
Точка 4.
Точка 5.
Точка 6.
Точка 7.
Точка 8.
Точка 9.
По газовому тракту
Рассчитываемые в дальнейшем точки состояния газа
представлены на Рисунке 1
Точка I
Точка II
Точка III
По таблице энтальпий исходя из определяем
Точка IV
По таблице энтальпий исходя из определяем
Точка VI
4. Тепловой
баланс воздухоподогревателя(Точка V)
- коэффициент
избытка воздуха на выходе из
воздухоподогревателя
По таблице энтальпий исходя изопределяем
Полученное процентное соотношение соответствует
условиям [1], следовательно можно продолжать расчёт дальше.
5. Конструктивный
расчёт конвективных пароперегревателей
котельный агрегат конвективный
паронагреватель
Рис.5 Расположение пароперегревателя и его
основные размеры.
- ширина фронта
Для ПП1
рассчитывается
Для ПП2
рассчитывается
6. Конструктивный
расчёт водяного экономайзера(ВЭ)
Рис.6 Общий вид и размеры водяного экономайзера
ширина по фронту
ширина конвективной
шахты
поперечный шаг
(рассчитывается далее)
продольный шаг
(рассчитывается далее)
7. Конструктивный
расчёт трубчатого воздухоподогревателя(ТВП)
Рис.7 Общий вид и основные размеры
трубчатого
воздухоподогревателя.
ширина конвективной
шахты
ширина по фронту
Все остальные размеры воздухоподогревателя
определяются расчётным путём.
Заключение
В данном курсовом проекте был произведён расчёт
котельного агрегата Е-220-9,8-540 Г. Температура газов на выходе из топочной
камеры , в результате поверочного расчёта составила: .
А также была найдена температура газов после прохода через ряд ширм:
После проведения расчёта распределений
тепловосприятий по газовому тракту было определено:
,
,
,
,
,
.
Составление теплового баланса показало
погрешность .
КПД котельного агрегата составляет
Список использованных источников
1. Акимов Ю.И. , Васильев А.В. ,
Антропов Г. В."Тепловой расчет котлоагрегатов": учебное пособие,
СГТУ, Саратов, 1994.
. Липов Ю.М., Самойлов Ю.В.,
Виленский Т.В., "Компоновка и тепловой расчет парового котла":
учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1988.
. Ривкин С.Л., Александров А.А.,
"Термодинамические свойства воды и водяного пара": справочник. -М.:
Энергоатомиздат, 1984.
4. Бутина В.Н., Фомичёва Л.М.,
"Паровые котлы большой мощности ": отраслевой каталог 20-90-07. М.:
ЦНИИТЭИ, 1990.