35118

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ

Курсовая

Энергетика

Котёл Г420 предназначен для охлаждения технологических газов с целью конденсации паров серы и получения насыщенного пара в процессе обезвреживания сероводородных газов. Котлыутилизаторы – горизонтальные газотрубные с естественной циркуляцией состоят из входной и выходной газовых камер и газотрубного барабана. По ходу газов испарительная поверхность разделена на две отдельные равные ступени. Технологические газы проходят параллельно в каждой ступени входную газовую камеру испарительный пучок и выходную газовую камеру.

Русский

2013-09-09

1.25 MB

149 чел.

PAGE  2

Федеральное агентство по образования Российской Федерации

Уральский Государственный Технический Университет – УПИ

Кафедра промышленной теплоэнергетики

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ-УТИЛИЗАТОРОВ

курсовая работа по дисциплине

«Энергосбережение в энергетике и теплотехнологиях»

Студент:                                                                 Калинин И.В.

Группа:                                                                   Т-44021

Преподаватель:                                                      Мунц В.А.

Екатеринбург  2008


ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА Г-420

Основным производителем котлов-утилизаторов является Белгородский котельный завод, разработавший совместно с НПО ЦКТИ более 200 конструкций различных типов котлов-утилизаторов.

Котёл Г-420 предназначен для охлаждения технологических газов с целью конденсации паров серы и получения насыщенного пара в процессе обезвреживания сероводородных газов. Котлы-утилизаторы – горизонтальные, газотрубные, с естественной циркуляцией, состоят из входной и выходной газовых камер и газотрубного барабана.

Испарительная поверхность выполнена из труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 3 мм и расположена в барабане. По ходу газов испарительная поверхность разделена на две отдельные равные ступени. Технологические газы проходят параллельно в каждой ступени входную газовую камеру, испарительный пучок и выходную газовую камеру. Испарительный пучок по обеим ступеням имеет общий водяной и паровой объём с сепарационным устройством. Сепарационное устройство расположено внутри парового объёма барабана и выполнено в виде пароприёмного щелевого короба и дырчатых листов.

В верхней части газовых камер расположены патрубки для подвода и отвода газов, а в нижней части выходной газовой камеры установлена ванна для сбора расплавленной серы из обеих ступеней. Для отвода серы смонтирован обогреваемый штуцер. Перед выходом газа из камеры установлен отбойный щиток для стока серы. Обе газовые камеры имеют внутри изоляцию.

Котлы-утилизаторы устанавливаются на опорах в открытой компоновке. Котлы снабжены необходимой арматурой, гарнитурой, устройством отбора проб пара и воды.

Котлы-утилизаторы поставляются транспортабельными блоками в следующем объёме: барабан, входная и выходная газовые камеры, помосты, лестницы, опоры и арматура.

РАСЧЕТА КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА

Задание на проектирование

Провести тепловой и конструктивный расчет котла-утилизатора    Г-420 при следующих исходных данных: расход газов через котел-утилизатор G0=7257 м3/ч; давление пара Рпп=0,5МПа; температура пара tпп=tнас°С; температура газов перед котлом t=280°С; температура питательной воды tпв=105°С. Газы имеют следующий состав: С02=9%, СО=2%, N2=75%, H2=2%, O2=2%, H2O=10%.

Тепловой расчет котла-утилизатора

п/п

Параметр

Формула или рекомендация

Расчет

1

2

3

4

1

Теплоемкость газов на входе в котел

сp = ∑ сp,i ·ri

1,30990,75+1,35230,02+1,85610,09+1,53830,10+1,31350,02+

+1,29980,02=1,3827 кДж/(м3·К)

2

Задаемся температурой газов на выходе из котла

165ºС

3

Теплоемкость газов на выходе из котла

сp = ∑ сp,i ·ri

1,3289850,02+1,304130,75+ +1,67057

0,09+1,5016450,10+1,2861 0,02+

+1,3005720,02=1,3569кДж/(м3·К)

4

Энтальпия газов при входе в котел

1,3827280=387,16 кДж/м3

5

Энтальпия газов на выходе из котла

1,3569165=223,89 кДж/м3

6

Энтальпия перегретого пара

По таблице свойства воды и водяного пара

2749 кДж/кг

7

Давление пара в барабане

Рб=Р

0,5Мпа

8

Температура пара в барабане

ts по таблице свойства воды и водяного пара

151,8 ºС

9

Энтальпия пара в барабане

i по таблице свойства воды и водяного пара

2749 кДж/кг

10

Энтальпия кипящей воды в барабане

i по таблице свойства воды и водяного пара

640 кДж/кг

11

Энтальпия питательной воды

iпв = 4,19tпв

4,19105=440 кДж/кг

12

Расход дымовых газов

G0

7257/3600=2,016 м3

Тепловой баланс и паропроизводительность

котла

13

Коэффициент сохранения тепла

φ, принимаем значение

0,98

14

Теплота, отданная дымовыми газами

0,982,016(387,16-223,89)= =322,56кВт

15

Расход продувочной воды из барабана

16

Паропроизводительность

/

322,56/[(2749-440)+0,05 (640-440)]=0,139 кг/с

Расчет испарителя

17

Температура газов за испарителем

Принимаем значение

165C

18

Энтальпия газов за испарителем

По Iг-tг диаграмме

223,89 кДж/м3

19

Количество теплоты, отданное газами пароводяной смеси

2,0160,98(387,16-223,89)=

=322,56 кВт

20

Средний температурный напор

[(280-151,8)-(165-151,8)]/ln[(280-151,8)/ /(165-151,8)]=50,58 ºC

21

Средняя температура газов

(280+165)/2=222,5 ºС

22

Живое сечение для прохода газов

По конструктивным характеристикам

0,839 м2

23

Скорость прохода газов

2,016/0,839(222,5+273)/ 273 = 4,36 м/с

24

Коэффициент теплоотдачи

1 – по номограмме 13 [1]

17,611,1=19,36                 Вт/ (м2·К)

25

Коэффициент использования

Принимаем

0,819,36=15,49 Вт/ (м2·К)

26

Тепловосприятие испарителя

15,4942050,5810-3=329 кВт

27

Невязка тепловосприятий

(322,56-329)/322,56

100=1,9%

Расчет закончен

Рис. 4. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании дымовых газов

Рис.4а. Поправочные коэффициенты для расчета коэффициента теплоотдачи к рис. 4

Список литературы:

  1.  Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты / А.П. Воинов, В.А. Зайцев, Л.И. Куперман, Л.Н. Сидельковский . М.: Энергоатомиздат, 1989. 272 с.
  2.  Воинов А.П., Куперман Л.И., Сушон С.П. Паровые котлы на отходящих газах. Киев: Вища школа, 1983. 176 с.
  3.  Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические (отраслевой каталог) / НИИИНФОРМЭНЕРГОМАШ. М., 1985. 84 с.
  4.  Газотрубные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы / НИИЭкономики. М., 1986. 41 с.

5.Поверочный расчет котлов-утилизаторов: Методическое руководство к курсовой работе по дисциплинам «Вторичные энергоресурсы», «Энергосбережение в энергетике и теплотехнологиях» / В.А. Мунц, Е.Ю. Павлюк. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 30 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74351. Характеристика и определение потерь мощности в ЛЭП напряжением 6-500 кВ. Баланс мощности ЛЭП 33.5 KB
  Баланс мощностей является следствием закона сохранения энергии и может служить критерием правильности расчета электрической цепи. а Постоянный ток Для любой цепи постоянного тока выполняется соотношение: 14 Это уравнение представляет собой математическую форму записи баланса мощностей: суммарная мощность генерируемая источниками электрической энергии равна суммарной мощности потребляемой в цепи. Из закона сохранения энергии следует что сумма всех отдаваемых активных мощностей равна сумме всех потребляемых активных мощностей т. 15В...
74354. Цель расчета и математическая постановка задачи. Общая характеристика методов решения уравнений установившихся режимов 29 KB
  Общая характеристика методов решения уравнений установившихся режимов. Расчет и анализ электрических режимов реальных ЭС и систем передачи и распределения электроэнергии содержащих десятки сотни линий электропередачи и узлов нагрузки необходимо выполнять посредством программно-вычислительных комплексов на ЭВМ. Расчет установившихся режимов ЭС содержит два этапа: формирование уравнений и их решение. Расчет установившихся режимов состояний ЭС в классическом виде заключается в определении напряжений в узлах сети используя которые находят...
74355. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАЗОМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 184 KB
  Электрической сетью называется совокупность линий электропередачи и преобразующих подстанций, предназначенная для передачи, распределения и доставки электрической энергии потребителям. Назначение распределительных сетей – снабжение потребителей электрической энергией нормированного качества
74356. РАСЧЕТ РЕЖИМА ЛЭП ПРИ ИЗВЕСНОМ НАПРЯЖЕНИИ В НАЧАЛЕ U1=const И МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ В КОНЦЕ S1=const 140 KB
  Схема замещения линии электропередачи с обозначениями параметров электрического состояния Данный случай является наиболее общим. Расчет параметров режима линии выполняется итерационным путем в два этапа в такой последовательности. С начала зададим напряжение в конце линии например равным ожидаемому или номинальном. Тогда можно определить приближенно ток нагрузки...
74357. Расчет установившегося режима ЛЭП с несколькими электрическими нагрузками. Векторные диаграммы 2.25 MB
  Учитывая положение о качестве расчетов, последний будет иметь итерационный характер. Представим схему замещения не содержащую поперечных ветвей.
74358. РЕЖИМ ХХ ЛЭП 86 KB
  РЕЖИМ ХХ ЛЭП Режим холостого хода линии электропередачи ЛЭП возникает при отключении электрической нагрузки при включении линии под напряжение в первые часы после ее монтажа а также в период синхронизации включении на параллельную работу электрических систем посредством объединяющей их ЛЭП. Режим холостого хода является частным случаем рабочего режима ЛЭП однако выделим его отдельно ввиду заслуживающей внимания особенности и практической значимости для линий напряжением 220 кВ и выше. Справедливость такого допущения можно установить...
74359. Расчет режима сети с различными номинальными напряжениями 42.5 KB
  Пересчет сети к одному номинальному напряжению лучше выполнять в разветвленной части схеме. В данном случае таковой является участок содержащий ЛЭП 110 и трансформатор.