2.Параметры пара за парозапорной задвижкой: давление 9,8 МПа, температура 510о
С
3.Продувка к.а. в % Л
4.Вид топлива Каменный уголь 69 марки (ГР)
5.Содержание в топливе балласта: —
Золы Ар
———— 29,6%
Влаги WР
7.5%
6.Метод сжигания топлива Камерный
7.Температура окружающей среды__________ 30°С
8.Температура уходящих газов 142 °С
9.Температура питательной воды 145 °С
10.Температура горячего воздуха 375 °С
П. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1. Вспомогательные расчеты по топливу, воздуху и продуктам сгорания:
а) выбор коэффициентов избытка воздуха в основных точках газового тракта;
б) расчет в объемах трехатомных, двухатомных газов, водяных паров и полного объема продуктов сгорания;
в) расчет теплоснабжения продуктов сгорания топлива с учетом потерь от механического недожога.
Построение диаграммы Ы в масштабе с последующим нанесением расчетных точек
2. Составление теплового баланса котлоагрегата. Выявление потерь от механического и химического недожога с уходящими газами и вследствие теплообмена с окружающей средой. Определение КПД брутто котлоагрегата и часового расхода натурального топлива.
3. Расчет топки:
а) расчет размеров топки;
б) расчет теплопередачи в топке с выявлением температуры газов на выходе из топки.
4. Расчет конвективной поверхности нагрева. Расчет живых сечений газоходов и фактических скоростей газов. Расчет коэффициента теплопередачи. Определение температуры дымовых газов. Расчет коэффициента теплопередачи. Определение температуры дымовых газов на выходе из соответствующего пучка кипятильных труб.
5. Расчет пароперегревателя. Определение температуры газов за пароперегревателями. Расчет скоростей газов и пара. Определение коэффициента теплопередачи. Проверка поверхности нагрева пароперегревателя.
6. Расчет воздухоподогревателя. Тепловой баланс газохода. Расчет температуры газов перед воздухоподогревателем и скоростей газов и воздуха. Определение коэффициента теплопередачи и проверка поверхности нагрева.
7. Расчет водяного экономайзера. Тепловой баланс газохода. Расчет температуры воды за экономайзером. Нахождение скоростей газов и воды. Определение коэффициентов теплопередачи. Проверка поверхности нагрева.
8. Составление теплового баланса по пароводяному и по газовому тракту.
9. Общий анализ полученных в расчете показателей.
III. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Продольный разрез котлоагрегата в масштабе 1:50 со всеми хвостовыми поверхностями нагрева
2. Поперечный разрез котлоагрегата по топке и хвостовым поверхностям нагрева в масштабе 1;
:50. Левая и правая половины составлены из разрезов по различным плоскостям.
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. На чертежах ,должны быть показаны основные части котла, экрана, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, топочная камера, колосниковая решетка или амбразуры и отверствия для горелок, обмуровка, изоляция, каркас, фундамент под основные несущие колонны, арматура, гарнитура, сепарационные устройства и трубопроводы, соединяющиеся узлы котлоагрегата (в пределах котла), а также, основные конструктивные размеры, используемые и полученные учащимися в расчете.
2. Отдельные элементы (например: топка, экраны, пароперегреватель и хвостовые поверхности нагрева) должны быть реконструированы только в том случае, если они не удовлетворяют своему назначению (необходимость реконструкции должна быть обоснована).
3. Объем текстовой части 30-40 страниц нормального формата. В пояснительной записке должно быть краткое описание заданного парогенератора и его конструктивные характеристики. Расчеты по топливу и газам приводят в виде таблиц. Тепловой расчет оформляется в виде таблицы, в которой должно указываться наименование расчетной величины ее размерность, расчетная формула (или указывается, где взята эта величина) и расчет. Все расчеты должны производиться в системе «СИ». Расчеты отдельных узлов должны сопровождаться эскизами с указанием всех конструктивных размеров, используемых в расчете. В конце расчета должна быть приведена сводная таблица результатов теплового расчета и на основании ее сделан подробный анализ результатов расчета.
К ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ПРИЛОЖЕНЫ ГРАФИКИ, ВЫПОЛНЕННЫЕ НА МИЛЛИМЕТРОВОЙ БУМАГЕ.
Дата выдачи курсового проекта 22. 10. 2008.
Срок сдачи__________ 2008-года. Задание составил преподаватель
Рассмотрено и утверждено на заседании технологической комиссии.
ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ КОМИССИИ:
Введение
Котельный агрегат ПК – 19имеет технические характеристики: давление перегретого пара 9,8 МПа, температура перегретого пара 510 °
С. В зависимости от вида используемого твердого топлива изменяются поверхности нагрева конвективного пароперегревателя, второй ступени экономайзера и воздухоподогревателя.
Пароперегреватель котла состоит из поверхности нагрева, расположенной на потолке топки и конвективной опускной шахты, ширмового пакета, размещенного за фестоном, и конвективного пакета, устанавливаемого за ширмовым пакетом. Регулирование температуры пара осуществляется впрыском конденсата в трубопровод, соединяющий ширмовой и конвективные пакеты пароперегревателя.
Экономайзер и воздухоподогреватель двухступенчатые. Экономайзер выполнен из змеевиков горизонтальных труб малого диаметра. Конвективная шахта начиная со второй ступени воздухоподогревателя, разделена по глубине шахты на две половины для лучшей организации теплообмена в воздухоподогревателе и облегчения блочного изготовления. Топка имеет натрубную обмуровку. Котел скомпонован по П-образной схеме. Топка образует подъемную шахту, пароперегреватель расположен в горизонтальном газоводе, а конвективные поверхности нагрева в опускной шахте.
Котлоагрегат снабжен всей необходимой регулирующей и запорной арматурой. Для обслуживания котлоагрегата комплексно поставляются мосты и лестницы.
1.Топливо
Твердое топливо — каменный уголь марки Г Уральского месторождения
Химический состав заданного вида топлива.
Состав рабочей массы топлива , в %
Wр
=7,5 — влажность
Ар
= 29,6 – зольность
Sр ор+к
=0,4 – сера органическая и колчеданная
Ѕр к
=0.4 сера органическая и колчеданная
Cр
=50,9 — углерод
Hр
=3,6 -водород
Nр
=0,6 — азот
Ор
=7,4 — кислород
Qн р
=4790 ккал/кг – низшая теплота сгорания топлива
Wп
= 1,57%×103
кг/ккал – влажность приведенная
Ап
=6,18%×103
кг/ккал — зольность приведенная
аун
=0.95
2. Объемы и теплосодержание воздуха и продуктов сгорания топлива
2.1 Избыток воздуха и присосы по газоходам
Коэффициент избытка воздуха за газоходами определяется нарастающим итогом, путем суммирования избытка воздуха за предшествующим газоходом с присосом очередного по ходу газов и т. д.
α’’пе
=α’’т
+∆αпе
(2.1)
α’’эк2
=α’’пе
+∆αэк2
(2.2)
Средний избыток воздуха в газоходе определяется по формуле:
α= (α’+α’’0/2= (α’ +∆α)/2 (2.3)
где α — избыток воздуха перед газоходом, равный избытку воздуха за предыдущим газоходом.
Таблица 2.1- Избыток воздуха и присосы по газоходам:
Энтальпия дымовых газов на 1кг сжигаемого топлива подсчитывается по формуле:
Hг
=Hо Г
+(α -1)Hо B
+HЗЛ
,кДж/кг (2.14)
Где Hо Г
— энтальпия газов при α=1 и температуре газов о
С ;
Hо В
— энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре о
С;
Hо Г
– вычесляем по формуле:
Hо Г
= VRO 2
(C)CO 2
+Vo N 2
(C)N 2
+Vo H 2 O
(C)H 2 O
,кДж/кг (2.15)
Где С — энтальпия 1 нм3
газа, входящего в состав дымовых газов, при данной температуре оС, определяем по таблице XIII.
HО В
— вычесляем по формуле:
Hо В
=Vo
(C)В
,кДж/кг (2.16)
Где (С)В
–энтальпия воздуха при температуре о
С, определяем по таблице XIII.
HЗЛ
-энтальпия золы, содержащейся в дымовых газах.
HЗЛ
– вычесляем по формуле:
Hзл
=(C)зл
Ар αун
/100,кДж/кг (2.17)
Где (С)ЗЛ
– энтальпия 1 кг золы, определяем по таблице XIII.
аУН
– доля золы топлива, уносимой газами, определена выше.
Результаты подсчета теплосодержаний сводятся в таблицу 2.3
3. Расход топлива
3.1 Тепловой баланс котла
Устанавливаем равенство между поступившим в котел количеством теплоты QР Р
и низшей теплотой сгорания топлива QР н.
QР Р
= Q Р Н
-для каменных углей.
QР Н
=4790кКал/кг×4,19
QР Н
=20070,1 кДж/кг
3.2 Определение тепловых потерь котла
Потери тепла от механического недожога q4
= 1.5 % (каменный уголь) определяем по таблице XVII. Потери тепла от химического недожога q3
= 0 % определяем по таблице XVII. Потери тепла со шлаками q6
=0 %. Потери тепла в окружающую среду через обшивку котла q5
=0.87% определяем по, [таблица 3.3с17]. Потеря тепла с уходящими газами q2
определяется по формуле:
q2
= Q2×
100/Qр н
×4.19 (3.1)
НО ХВ
— энтальпия холодного воздуха, находится по формуле:
НО ХВ
=30×VО
(3.2)
НО ХВ
=30×5.25
НО ХВ
=204,2 кДж/кг
VО
— теоретический, объём воздуха, найден ранее.
Н0 УХ
— энтальпия уходящих газов, находим по таблице2.3 для заданной температуры УХ
=142о
С, путем интерполяции НГ.
ВР
— расчетный расход твердого топлива, определяем по формуле:
ВР
= В ×( 1 –q4 )/100 (3.8)
ВР
=17.8×(1 – 1.5 )/100
ВР
=17.53 т /ч.
В дальнейшем весь тепловой расчет котла производим на расчетный расход топлива ВР.
4. Топочная камера
4.1. Расчет конструктивных размеров топки
Рисунок 4.1.1 — Эскиз топки.
Масштаб 1:50.
Для нахождения площади боковой стенки, разбиваем ее на участки, соответствующие простым геометрическим фигурам.
S=3.6 × Vт
/ Fст
метры
где Vт
– объём топки
Fст
— поверхность стен топочной камеры
Vт
= в× F бок
в- ширина топки
в=7170×60×2=7.29
hт
— высота топочной камеры
hт
=323мм
×50=16.15м
Fбок
– поверхность боковой стенки
Fбок
=Fтр
+Fтп1
+ Fтп 2
+ Fпрям
+ Fтр3
a- глубина топки a =6690+2×60=6.810м
Fпрям
=hпрям
× a hпрям
–высота прямоугольника
hпрям
=205×50=10.250м
Fпрям
=10.250×6.81=69.8м2
Fтр
=hтр
×Lтр
/2
hтр
–высота треугольника
Lтр
–основание треугольника
hтр
=45×50=2.25м
Lтр
=100×50=5м
Fтр
==5.625м2
Fтп1
=
hтп1
=45×50=2.25м
Lтп2
=116×50=5.8м
Fтп1
= =12.15м2
Fтп 2
=
hтп2
=27×50=1.35м
Fтп 2
==8.51м2
Fтп3
=
Lтп3
=21×50=1.05м
hтп3
=80×50=4м
Fтп 3
==15.72м2
Fбок
=5.625+12.15+8.51+69.8+15.72=111.81м3
Vт
=111.81×7.29=815.1м3
Fст
= Fфр
+2 Fбок
+ Fзад
Fфр
–поверхность фронтальной стенки
Fфр
=Lфр
×в Lфр
– длинна фронтальной стенки
Lфр
=95×50×103
+2.25+1.35+10.25+5=23.6м
Fфр
=23.6×7.29=172.044м2
Fзад
–площадь задней стенки топки
Lзад
=1.75+10.25+15=17м2
Fзад
=17.7.29=123.93м2
Fст
=172.04+2×111.81+123.93=519.6м2
S=3.6×=5.65м –эффективная толщина стенки
4.2 Полезное тепловыделение в топке и теоретическая температура горения
Полезное тепловыделение в топке QT
, определяем по формуле:
QT
= (QР Р
× 100-q3-q4-q6 +QB
)/100-q4 (4.8)
QB
— количество теплоты вносимой в топку с воздухом, определяем по формуле:
QB
=(αт-∆αт-∆αплу)×НО ГВ
+(∆αт+∆αплу)×НО ХВ
(4.9)
Где НО ГВ
— энтальпия горячего воздуха, поступающего в топку, определяем по таблице 2.3 методом интерполяции.
НО ГВ
= ×75+2121=2672,25 кДж/кг
НО ГВ
=2672.25 кДж/кг
∆αплу- коэффициент присоса в системе пылеприготовления, принимаем ∆αплу=0 [1,c-199]
при транспортировке угольной пыли под давлением, подаваемого в молотковую мельницу.
QB
=(1.165-0.07-0)×2672,25+(0,07+0)×204,2;
QB
=2940,4 кДж/кг;
QT
=4790×4.19×;
QT
=22916.1кДж/кг.
По полученному значению QT ,
которое принимается за энтальпию при условной теоретической температуре горения, определяем по таблице 2.3,условную теоретическую температуру горения а
, методом обратной интерполяции.
×Х+22805.68=22916.1
Х =
Х=8
а=2000+8
а=2008О
С
4.2 Температура газов на выходе из топки
’’Т
— температура газов на выходе из топки, определяем
по номограмме 7, для этого находим вспомогательные величины:
Где М- параметр определяющийся в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки Хт
М =0,59-0,5× Хт
(4.10)
Для топок с горизонтальным расположением осей горелок и cверхним отводом газов:
ХТ
=+∆Х
Где — относительная высота расположения осей горелок- hГ
, к
высоте hт
— от середины холодной воронки до середины выходного окна из топки по чертежу.
Где — среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов, определяем по номограмме 1(а)
Трубы d =76 х 6 — по конструктивным характеристикам по чертежу
е-расстояние от оси крайних труб до обмуровки по конструктивным характеристикам е =60 S-шаг(расстояние между осями труб)
S =90- по конструктивным характеристикам при этом =0,99 [1,c 240]
– коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения
=0,45;
=1.18
ψ = 0,99×0,45
ψ =0,45
αФ
— эффективная степень черноты факела (топочной среды) рассчитываем по формуле:
αФ
=1-е-КР S
(4.13)
Р –давление в топке
Р =1 кг/см2
;
S – эффективная толщина излучающего слоя,
Для определения αФ
служит номограмма 2, для пользования которой необходимо определить произведение КРS –(оптическая толщина),так как Р и Sизвестны, определяем величину КРS:
КРS=( КГ
×حП
+КЗЛ
×µЗЛ
+ККОКС
×Х1
×Х2
)×Р×S(4.14)
Кг – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяем по номограмме 3 ( 4.15)
РпS –вспомогательная величина
РпS =Р×حп
×S(4.16)
РпS =1×0.225×5.56
РпS =1.25 кгс/см2
Кг =0.15
КЗЛ
– коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, определяем по номограмме 4 для температуры на выходе из топки;
КЗЛ
=5[1,c 243]
ККОКС
=1[1,c 28]
Безразмерные величины Х1
и Х2
, учитывающие влияние
концентрации коксовых частиц в факеле,зависят от рода топлива и способа его сжигания
Х1
=0.5(бурые угли) и Х2
=0,1(для камерных топок)
Находим оптическую толщину КРSпо формуле:
КРS =( КГ
×حП
+КЗЛ
×µЗЛ
+ККОКС
×Х1
×Х2
)×Р×S(4.17)
КРS =(0.15×0.225+5×0.031+1×0.5×0.1)×1×5.65
КРS =1.34
По номограмме 2 находим степень черноты факела αФ
:
αФ
=0,73[1,c 241]
По найденным данным определяем температуру на выходе из топки ˝т
, по номограмме 7, для чего необходимо найти qF
, которая находится по формуле:
qF
= Вр×Qт
Fст×4,19 (4.18)
qF
=
qF
=184,518×103
кКал/м2
×ч
˝т
=970о
С
5.Конвективные поверхности нагрева
5.1 Расчет фестона
5.1.1 Конструктивный расчет
Рисунок 5.1 — Эскиз фестона.
Фактическая конструкция фестона берется по чертежу котла. Фестон рассчитывается как обычный шахматный пучок.
Эффективная толщина излучающего слоя S определяется по формуле:
S = (5.1)
где S1
— поперечный шаг трубы S1
=270 мм по чертеж
S2
— продольный шаг трубы S2
=300мм по чертежу
d — наружный диаметр труб d =76×6 мм.
S =
S =1,15м
Принимаем температуру дымовых газов за фестоном на 50 градусов ниже, чем на выходе из топки
ф
˝=т
˝-50=970-50=920;
Средняя температура дымовых газов в фестоне
Средне секундный объём газов
Vсек
==
Vсек
=148,15 м3
/с;
ωг
=Fср
-среднее сечение для прохода газов
Fср
=Вок
×Lок
-Zрд
× Lок
×d
где:
В–ширина выходного окна из топки
Lок
-длинна выходного окна
Zрд
-количество труб в одном ряду
Вок
=В=7.29м
Lок
=4.5м по конструктивным характеристикам
Zрд
=
Z- количество труб по задней стенке котла
Z =7.17/0.09=80 Zрд
=80/3=27 штук.
Fср
=7.29×4.5-27×7.29×0.076=23.57м2
ωг
==6.24;
Количество тепла переданного в фестоне по Ур.теплового баланса
αк н
=44 коэффициент теплоотдачи найденный по номограмме 13
αк
=44×0,89*0,91*0,96=34,21кКал/м2
*ч*о
С;
αл
= αк н
× а — для запылённого потока
Z=3 ряда.
αл
— коэффициент теплоотдачи излучением;
а –степень черноты:
РпS =Р×حп
×S =1×0.225×1.15=0.25;
Кг
=1м×кг×с/м2
;
Кзл
=7.4 м×кг×с/м2
(по номограмме) ;
KPS=(1×0.225+7.4×0.031)×1.15=0.52;
а=0.41;
tз
— емпература загрязнённой стенки:
tз
= tкип
+ ∆t;
tз
=314+80=394ºС;
∆t =80 ºС ;
αн л
=130*0,41=53,3 кКал./ч * м* ºС 2
.
α1
=ξ×(34.24+ 53,3) =68,8 кКал/ ч * м2
.* ºС;
К=0.65×68,8=44,72 кКал/ ч * м2
.* ºС;;
Qт ф
= ==572.55 кдж/кг; (5,6)
Так как расхождение между количеством тепла подсчитанного по уравнениям теплового баланса и теплопередачи более 5% произвожу перерасчёт и принимаю температуру дымовых газов за фестоном
˝ф
=920 ºС
Н˝ф
= кдж/кг;
Qб ф
= 0.99×(9943,73-9708,6)=232,7кдж/кг
ºС
∆tср
=930-314=616 ºС
Qт ф
== =565,6 кдж/кг
×100 ×100=1.21%
Вывод так как расхождение между количеством теплоты равняется 1,21% расчет фестона закончен.
5.2 Расчет пароперегревателя
Рисунок 5.2.1 Эскиз пароперегревателя.
1.Барабан
2.Выходной коллектор
3.Промежуточны и коллектор 4.1 ступень пароперегревателя 5.2 ступень пароперегревателя
5.2.1 Определение расчётных характеристик пароперегревателя
Количество тепла, необходимое для перегрева пара, воспринимается пароперегревателем путем конвективного теплообмена с газовым потоком и за счет лучистого теплообмена с топочной камерой через фестон.
QЛПЕ
– теплота переданная пароперегревателю излучением из топки,
Определяем количество теплоты воспринятой 2 ступенью пароперегревателя Qт 2стПЕ
, по формуле:
Qт 2стПЕ
=;
Н2стпе
-поверхность нагрева второй ступени;
Н2пе
=n×z×Lср
× π × d ;
n — количество рядов второй ;
n =8;
d-диаметр труб ;
d =42Х5;
z-количество труб в ряду:
+1=+1=82;
S1
=90 S2
=135
Lср
=85×50=4.25м по конструктивным особенностям
Н2пе
= 8×82×4.25×3.14×0.042
Н2пе
= 367.68 м2
;∆t ср
= ψ× ∆t прт
ψ — коэффициент перехода к действительной схеме
ψ =0.99 [1c271]
∆tпрт
температурный напор при противоточной схеме
∆tпрт
=
Энтальпия пара на входе во вторую ступень
h2пп
= hпп
–(Qлпе
+Qб 2пе
)×кДж/кг
h2пп
= 3403.14-(177,62+1718,032)×
h2пп
= 3121,53=3067 кДж/кг
t˝1пе
=t΄2пе
=372°С
=920-372=548°С;
∆tм
=˝2пе
— tпп
=713-510=203°С;
∆tпрт
==279,18°С
∆tс р
=0.99×279,18=276,38;
К- коэффициент теплопередачи
К=ψ× ψ=0.65
α1
— коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м2
ч*°С;
α2
— коэффициент теплоотдачи отстенки к пару
α1
=ξ×( αк+
αл
)
αк
— коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12
ср
===1276,5;
tс р
= ==441
hс р
=4.75-средняя высота газохода
Fг
= hс р
×b-Zр
×Lс р
×dн
dн
=42 b =7.29 по конструктивным особенностям
b — ширина газохода
Fг
=4.75×7.29-82×4.25×0.042=19.99=20
fп
= Zр
×
fп
= 82×=0.066м2
Vг.сек
= м3
/с
Vг.сек
= =187,82 м3
/с
Wг
= м/с Wг
= =9,3 м/с
Vпп
= м3
/с
υ = 0.0343 м3
/кг [2 c 58]
Vпп
= =1.124
Wпп
== =17,03м/с
коэффициент теплоотдачи
К- коэффициент теплопередачи
К=ψ× кДж/м2
ч°С ψ=0.65
α1
— коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м2
ч
α2
— коэффициент теплоотдачи отстенки к пару
α1
=ξ×( αк+
αл
) ξ=1
αк
— коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12
αк
=Cz
×Cs
×Cф
× αк н
αк н
=88ккал Сф
=0.98
σ1
===2.1
σ2
===3.2
Cs
=1 Cz
=0.98
αк
=0.98×1×0.98×88=84.5
αл
= αл н
×а
tз
-температура загрязнённой стенки
tз
= tср
+(ε+)××(Qб 2пе
+Qлпе
) °С
Для коридорных пароперегревателей
ε =0.0012м2
ч°С /кДж
αн 2
=2250 Сd
=0.98
α2
= Сd
× αн 2
ккал/м2
ч°С
α2
= 0.98×2250=2205;
НΙΙпе
-поверхность ΙΙ ступени пароперегревателя
НΙΙпе
=Z×n×Lср
×π×d
НΙΙпе
= 82×8×4.25×3.14×0.042=367.7м2
tз
= 441+(0.0012+)××(2723,314+177,62)
tз
= 590,7
αл н
=168 ккал/м2
ч°С по номограмме19[1c 261]
Ѕ=0.9×dн
×(×-1)
Ѕ=0.9×0.042×( ×-1)
Ѕ= 0.29м
Р=1
KPS=(Кг
×ﺡп
+Кзл
×μ)×P×S
Pп
S= P× ﺡп
×S
Pп
S= 1×0,262×0/29
Pп
S= 0,075
Кг
=3;
номограмма 3;
Кз
=10;
номограмма 4
KPS=( 3×0.262+10×0.031)×1×0.29
KPS=0.31
а=0.18;
αл
=188×0.18=33,84;
α1
=1×(84.5+33,84)=118,34;
К=0.65×=77,38;
Qт 2ПЕ
=кДж/кг
Qт 2ПЕ
=
Qт 2ПЕ
= 1879,58 кДж/кг
Нахожу отношение, которое должно быть100+ 2%;l
Так как расхождение между количеством теплоты больше 2% произвожу перерасчет и принимаю температуру дымовых газов на выходе из 2 ступени пароперегревателя 2ПЕ
=730 о
С
Перерасчёт
Н˝2пе
=×30+7339.485=7686,43;
Q2ПЕ
=0.99×(9708,6-7686,43+×208.95)=2005,5;
∆tм
= 730-510=220°С
∆tпрт
==308,43°С
∆tср
=0.99×308,43=305,34°С
Qт 2ПЕ
= =2036,5;
Нахожу отношение которое должно быть100+ 2%;l
=101,54% =1,54%
Так как расхождение между количеством теплоты меньше2%, расчёт второй ступени закончен.
5.3 Конструктивный расчет первой ступени пароперегревателя
Рисунок 5.3 Эскиз 1 ступени пароперегревателя.
dн
=38Х4
Ѕ1
=90
Ѕ2
=150
Lср
=2.6м
hс р
=3м
n=10
nнит
=2
Нахожу расчетную поверхность 1-ой ступени пароперегревателя.
Н1пе
=м2
Н1пе
= =566,48м2
Находим поверхность нагрева одного ряда:
Нр
=π× dн
×Lср
×Zр
Нр
= 3.14×0.038×2.6×82
Нр
= 25.44
Определяем количество рядов:
nр ряд
===22.30=23;
Определяем количество петель:
nпет
===5.75=6;
Определяем глубину пакета 1-й ступени пароперегревателя по ходу газов:
Впак
= nпет
× Ѕ2
×2 м
Впак
=6×0.15×2=1.8м
Н1пе=7686,43 кДж/кг;
Н1пе=Нпе= 4459,932 кДж/кг;
Q1пе= 0,99* (7686,43- 4459,932+0,03/2 *204,2 );
Q1пе=3197,26 кДж/кг;
Средняя температура газов:
= ;
tср.г=584*С;
Средняя температура пара:
;
tср.п=;
tср.п=442,5;
Число труб в ряду:
Zp=82 штуки;
Средняя высота газохода:
h= 3м ( по конструктивным особенностям);
Средняя длина труб:
L= 2,6м ( по конструктивным особенностям.) ;
Сечение для прохода газов:
FГ
= hср
*В — ZР
* Lср
*dн
FГ
=3*7,29-82*2,6*0,03
FГ
=5,24 м2
Сечение для прохода пара:
(5.57)
где nР
– количество рядов, определяем по формуле:
nР
=ZР
*nНИТ
(5.59)
nР
=82*2
nР
=164;
fп
=0,116 м2
Средний секундный расход газа:
(5.60)
Vг.сек.= 111,4 м3
/с
Средняя скорость газа:
Wг=Vг.сек (5.61)
FГ
Wг=111,4
20.7
Wг=5.38м/с
6. Хвостовые поверхности нагрева
Рисунок 6.1 Эскиз опускной шахты.
t²взп
= tпв
+40+0.7×( tух
-120) где — tпв
температура питательной воды
t²взп
= 145+40+0.7×(142-120)
t²взп
= 200,4°С
(Но в
)²взп1
=1401.75 кДж/кг
Qб взп1
=(αт
-Δαт
— Δαплу
+ Δαвзп2
+)×[ (Но в
)²взп1
-(Но в
)’] кДж/кг
где Δαвзп2
и Δαвзп1
присос воздуха в 1 и 2ступени воздухоподогревателя
Qб взп1
=(1.165-0.07-0+0.03+ )×(1401.75-208.95)
Qб взп1
=1359.8 кДж/кг
Н’взп1
=Нух
+— Δαвзп1
×Н0 прс1
где — Н0 прс1
энтальпия воздуха присасываемого в 1ю
ступень воздухоподогревателя при средней температуре воздуха в ней
При переходе на заданный вид топлива необходимости в установке ЭК 1й
ступени н
Заключение
В данном курсовом проекте был проведён поверочный расчет котельного агрегата ПК -19 при камерном сжигании каменного угля с низшей теплотой сгорания равной 18394.1кДж/кг и с температурой дымовых газов после котла равной 140о
С.
В ходе проектирования были найдены промежуточные температуры дымовых газов между поверхностями нагрева котла и определены их основные конструктивные характеристики.
Используемая литература
1.Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Котельные установки ТЭС»