Тепловой расчёт котельного агрегата Е-220-9,8-540 Г

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 (100^оС÷2300^оС) 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 100^оС÷2300^оС 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.