Тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    112,18 Кб
  • Опубликовано:
    2015-12-20
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

"Самарский государственный архитектурно-строительный университет"

Факультет инженерных систем и природоохранного строительства

Кафедра ТГВ





Курсовая работа

По дисциплине "Теплогенерирующие установки"

Тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ


Выполнил: студент III курса ФИСПОС гр. Т-33

Вахтина В.Д.

Проверила: Цынаева А.А.





Самара 2015

Тепловой расчет котла


Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ


1.      Номинальная паровая производительность Dном = 9.5 т/ч = 2,63 кг/с

2.      Температура питательной воды tпв = 100 ºС

.        Давление питательной воды pпв = 1,4 МПа

.        Топливо - природный газ.

Характеристики топлива:4 = 98.9 %; C2H6 = 0.3 %; C3H8 = 0.1 %; C4H10 = 0,1%; C5H12 = 0 %; N2 = 0.4 %; CO2 = 0.2 %;

5.      Низшая теплота сгорания Q сн = 35.88 МДж/м

6.      Процент продувки 4%.

Расчет объемов продуктов сгорания, объемный долей трехатомных газов


Теоретический объем воздуха

 


теоретический объем азота:


объем трехатомных газов

теоретический объем водяных паров:


Теоретический объем продуктов сгорания

Коэффициент избытка воздуха


коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для камерных топок при сжигании газообразного топлива:

величина присосов воздуха в топке для камерных газомазутных котлов:

величина присосов воздуха по конвективным поверхностям нагрева:

Коэффициент избытка воздуха на входе в топку:

Величина и расчетная формула

газоход

 

топка

1кон. пучок

2 кон. пучок

экономайзер

1

2

3

4

5

1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева

1,05

1,1

1,2

1,3

2. Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева

1,02

1,08

1,15

1,25

3. Объем водяных паров

2,15

2,16

2,17

2,18

4. Полный объем газов

10,8

11,36

12,02

5. Объемная доля водяных паров

0,2

0, 19

0,18

0,16

6. Объемная доля трехатомных газов

0,9

0,088

0,083

0,077

7. Доля трехатомных газов и доля водяных паров

1,1

0,27

0,26

0,24


Коэффициенты избытка воздуха за поверхностями нагрева:

за первым конвективным пучком


за вторым конвективным пучком


за водяным экономайзером


средние коэффициенты избытка воздуха по газоходу для каждой поверхности нагрева:

для топочной камеры

 

для 1 конвективного пучка

 

для конвективного пучка


для водяного экономайзера


Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха:


Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания


Энтальпия продуктов сгорания

=

Поверхность нагрева

Топочная камера  

2300

41 544

33 939

 3 152 3 293 3 218 2 999 3 084 2 904 3 037

43 240

 4 307 4 089 4 026 4 079 3 880 3 885 3 815


2100

37 394

30 787


38 933



1900

33 469

27 494


34 844



1700

29 604

24 276


30 818



1500

25 675

21 277


26 739



1300

18 193


22 859



1100

18 210

15 289


18 974



900

14 546

12 252


15 159


1 конвективный пучок  

1100

18 210

15 289

 3 037 2 922 2 809 2 694

18 974

 3 815 3 676 3 467 3 324


900

14 546

12 252


15 159



700

11 017

9 330


11 483



500

7 690

6 521


8 016



300

4 501

3 827


4 692


2 конвективный пучок  

900

14 546

12 252

 2 922 2 809 2 694

15 159

 3 676 3 467 3 324


700

11 017

9 330


11 483



500

7 690

6 521


8 016



300

4 501

3 827


4 692









Водяной экономайзер  

700

11 017

9 330

 2 809 2 694 2 570

11 483

 3 467 3 324 3 163


500

7 690

6 521


8 016



300

4 501

3 827


4 692



100

1 466

1 257


Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива


Располагаемое тепло  на 1 м3 газообразного топлива, кДж/м3, для котла ДЕ 10-14ГМ определяется по формуле:


Расчёт потерь тепла с уходящими газами Потеря тепла с уходящими газами %, определяется по формуле:

%

Θух = 125ºС

q4 = 0%

q3 = 0.2 %

q5 = 1.8%

Коэффициент полезного действия котла Коэффициент полезного действия котла определяется по формуле:

%

Коэффициент сохранения тепла φ находится по формуле:


Расход топлива Расход топлива B, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла определяем по формуле:

Dнп=2.63 кг/с

φ = 0,98

hнп = 2675,5 кДж/кг

hкип = 830 кДж/кг

hпв = 420 кДж/кг

Расчет теплообмена в топке


Температура газов на выходе из топки определяется по формуле:

 

Расчёт параметров, входящих в формулу для расчета температуры газов на выходе их топки котла.

Определение адиабатической температуры горения:


По вычисленному значению QT, по таблице 6 интерполяцией определяем ?а=1992ºС

Та= 1992+273=2265 ºС

 

Определение параметра М.

Параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки Хт.

Он зависит от вида топлива и способа его сжигания. Для случая сжигания газа параметр М определяется по формуле:

М = 0.54 - 0.2∙Хт

М = 0.402

 

Коэффициент теплового излучения топочной камеры

Поглощательная способность рассчитывается по формуле:

= 0.1

= kг∙rп

р = 0.1 МПа

 


Действительная температура газов на выходе из топки


Принимаем температуру газов на выходе из топки


Количество тепла воспринятого в топке:


Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева:


Расчетное тепловое напряжение топочного объема:

Расчет 1-го конвективного пучка


Температура газов на входе в 1-й конвективный пучок -

Энтальпия продуктов сгорания на входе в 1-й конвективный пучок -

Температура газов на выходе из 1-го конвективного пучка:

вариант - , 2 вариант

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

вариант - , 2 вариант -

Теплота, отданная дымовыми газами в 1-м конвективном пучке, определяется по соотношению

1 вариант:


вариант:


Температура насыщения воды при давлении в барабане котла определяется по таблице

t = 195 ºC


1-й вариант:


-й вариант:


Средняя температура газов:


вариант:


вариант:


Скорость газов:


1 вариант:


вариант:


Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

1 вариант:


вариант:


Эффективная толщина излучающего слоя

-        при

         при

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания

r

-        1 вариант:


вариант


Коэффициент теплового излучения газовой среды


вариант:


вариант:


Температура наружной поверхности загрязненной стенки


Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания


вариант:


вариант:


Коэффициент теплопередачи


вариант:


вариант:


Тепло, воспринятое первым конвективным пучком, по условию теплопередачи


1 вариант:


вариант:


Расчетное значение искомой конечной температуры определим по соотношению


Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 1-го конвективного пучка

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 1-го конвективного пучка

Тепловосприятие 1-го конвективного пучка по балансу

 

Тепловой расчет 2-го котельного пучка


Для второго конвективного пучка аналогично предыдущему расчѐту принимаем на выходе из него температуру продуктов сгорания равной:

1 вариант -

вариант

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

вариант -

вариант -

Теплота, отданная дымовыми газами во 2-м конвективном пучке, определяется по соотношению

 


вариант:


вариант:


Температура насыщения воды при давлении в барабане котла

t = 195 ºC


1-й вариант:


-й вариант:


Средняя температура газов:


вариант:


вариант:


Скорость газов:


1 вариант:


вариант:


Коэффициент теплоотдачи конвекцией: 1 вариант:


вариант:


Коэффициент теплопередачи


вариант:


вариант:


Тепло, воспринятое пароперегревателем, по условию теплопередачи


1 вариант:


вариант:


Расчетное значение искомой конечной температуры определим по соотношению


Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 1-го конвективного пучка

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 2-го конвективного пучка

Тепловосприятие 2-го конвективного пучка по балансу

 

Тепловой расчет водяного экономайзера


При поверочном расчете чугунного водяного экономайзера температура газов на входе принимается из теплового расчета второго конвективного пучка , энтальпия продуктов сгорания .

Температура газов на выходе из водяного экономайзера равна температуре уходящих газов, которой мы задались при расчете баланса котла , энтальпия .

Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб ВТИ длиной 2 метра, с поверхностью нагрева с газовой стороны  и живым сечением для прохода газов .

Проходное сечение для газового потока можно определить по формуле:


Температура питательной воды на входе в водяной экономайзер - 100 ºС, энтальпия -

Теплота, воспринятая водой в водяном экономайзере:


Теплота, отданная газами:


Энтальпия воды на выходе из экономайзера:


Температурный напор в водяном экономайзере:

тепловой расчет котел экономайзер


Средняя температура воды:


Средняя температура поверхности стенки:


Средняя температура продуктов сгорания:


Скорость газов:


Коэффициент теплопередачи:


Тепло, воспринятое водяным экономайзером по условию теплопередачи:


Полагаем, что Qб = Qт

Площадь поверхности водяного экономайзера:


Число труб:

штук

Принимаем это количество кратным пяти - 125 штук.

Количество вертикальных рядов

ряда.

Расчет невязки баланса котла


Невязка баланса котла рассчитывается по формуле:


Невязка теплового баланса котла определяется по соотношению


Невязка баланса является допустимой. Тепловой расчѐт котельного агрегата считается законченным.


Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!