ID: 85671

Название работы: Тепловой расчет котельного агрегата Е-400-13, 8-560 КДТ (ТПЕ-429)

Категория: Курсовая

Предметная область: Энергетика

Описание: Задание на курсовое проектирование должно содержать следующие данные: а тип парогенератора; б месторождение и марку топлива его зольность влажность и способ сжигания; в производительность парогенератора давление и температуру перегретого пара на выходе из пароперегревателя; г температуру питательной воды...

Язык: Русский

Дата добавления: 2015-03-29

Размер файла: 247.23 KB

Работу скачали: 31 чел.

Изм.

Лист

№докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКЭК.0906033.001-16.КП

ВВЕДЕНИЕ

Назначение курсового проекта – выполнение студентами на основе теоретического материала самостоятельной работы по расчёту и конструктивной разработке парогенератора.

Задание на курсовое проектирование выдается студентам после изучения темы «Методика теплового расчёта парогенератора» предмета «Котельные установки ТЭС».

Курсовой проект состоит из основного и специального заданий. При разработке курсового проекта необходимо составить пояснительную записку и выполнить графическую часть.Пояснительная записка состоит из расчётной части с необходимыми пояснениями и графиками.

Конструкция и поверхность нагрева кипятильных пучков барабанных экранных парогенераторов, тип топочного устройства должны приниматься по заводским данным. Также по заводской конструкции следует принимать схемы пароперегревателей, тип и компоновку водяных экономайзеров и воздухоподогревателей. Поверхности же их могут изменяться в зависимости от тепловых нагрузок, определяемых заданными параметрами рабочего тела. Эти изменения необходимо конструктивно осуществить в графической части проекта.

Задание на курсовое проектирование должно содержать следующие данные:

а) тип парогенератора;

б) месторождение и марку топлива, его зольность, влажность и способ сжигания;

в) производительность парогенератора, давление и температуру перегретого пара на выходе из пароперегревателя;

г) температуру питательной воды;

д) температуру холодного воздуха;

е) температуру уходящих газов;

ж) температуру подогрева воздуха в воздухоподогревателе;

з) конструктивные характеристики топки и поверхностей нагрева парогенератора.

(Последние могут быть взяты из справочников или заданы в виде чертежей).

Расчётная часть основного задания курсового проекта включает:

1.  Вспомогательные расчёты по топливу, воздуху и продуктов горения с выбором и обоснованием необходимых для расчёта величин (коэффициент избытка воздуха в топке и присосов и т.д.)
2.  Проверочный расчёт топки с определением температуры газов на выходе из топки и количества тепла, переданного лучевоспринимающим поверхностям нагрева.
3.  Расчёт конвективных поверхностей нагрева.

Поскольку конструкция кипятильного пучка парогенератора барабанного типа является заданной, для этой поверхности нагрева ведётся поверочный расчёт, т.е. определяется температура и теплосодержание дымовых газов за этой поверхностью. Для пароперегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя ведётся конструктивный расчёт, т.е. определяются необходимые поверхности нагрева. При компоновке водяного экономайзера и воздухоподогревателя в рассечку (по две ступени) расчёт каждой ступени ведётся раздельно.Аналогично ведётся расчёт прямоточного котла, при этом заданными считаются поверхности испарительной части и переходной зоны.Специальное задание курсового проекта предусматривает описание конструкции и принципа действия котельного оборудования.

Графическая часть проекта выполняется на двух листах:

1.  продольный разрез парогенератора в масштабе 1:100;
2.  кондесационные насосы

1 ОПИСАНИЕ РАСЧЕТНОГО КОТЛА

1.1 Паровой котел Е-400-13,8-545 КДТ (ТПЕ-428)

Котел Е-400-13,8-545 КДТ(ТПЕ-428) предназначен для работы на кузнецком СС, Донецких каменных углях, карагандинском промпродукте и природном газе с теплофикационными турбинами мощностью 80 МВт.

Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, однокорпусный, закрытой П-образной компоновки, с уравновешенной тягой, рассчитан на высокие параметры пара.

Котел может работать с температурой питательной воды 160  при сохранении номинальной паропроизводительности ( при отключенных ПВД).

Топочная камера открытого типа, призматическая, прямоугольного сечения с размерами топки по осям труб 12,88х8,64 м.

Стены топочной камеры экранированы цельносварными мембранными панелями из гладких труб 60х6 мм и вваренной полосы размерами 6Х21,5 мм. Материал труб и полосы – сталь 20.

В верхней части топочной камеры трубы радиационного пароперегревателя образуют аэродинамический выступ в сторону топки. Топка оборудована восемью плоскофакельными пылеугольными горелками, расположенными на фронтовой и задней стенках в один ярус.

Барабан котла имеет внутренний диаметр 1600 мм с толщиной стенки 112мм (сталь 16НГМА).

Схема испарения пара двухступенчатая с продувкой пара. Первая ступень представляет собой барабан с внутрибарабанными циклонами и промывочными устройствами. Второй ступенью служат выносные сепарационные циклоны.

Вода из барабана к испарительным экранам подводится по трубам 133х13 мм (сталь 20) и стоякам диаметром 426 мм с толщиной стенки 36 мм, из которых подается в нижние камеры экранов по трубам 159х15 мм (сталь 20).

Пароводяная смесь отводится из экранов в барабан по трубам диаметром 133х13 и 159х13 мм (сталь 20).

Стены и под переходного газохода, потолок топочной камеры, конвективной шахты и опускного газохода экранированы цельносварными мембранными панелями из гладких труб 32х5 мм с вваренной полосой размерами 6х21,5 мм (сталь 20). В верхней части топочной камеры расположен радиационный пароперегреватель, выполненный из труб 32х5 мм (сталь 12Х1МФ).

В переходном газоходе размещены ширмовый и конвективный пароперегреватели, выполненные из труб 32х5 мм и 32х6 мм (сталь 12Х1МФ).

Выходная часть конвективного пароперегревателя выполнена из труб 32х4 мм (сталь 12Х1МФ).

В конвективной шахте по ходу газов установлены две секции водяного экономайзера. Змеевики экономайзера расположены параллельно фронту котла и выполнены из труб 28х4 мм (сталь 20).

Для подогрева воздуха используется комбинированный воздухоподогреватель, состоящий из трубчатого воздухоподогревателя для подогрева первичного воздуха и регенеративного воздухоподогревателя для подогрева вторичного воздуха. Трубчатый воздухоподогреватель выполнен из труб 40х2 мм (сталь Вст.2сп), регенеративный воздухоподогреватель имеет диаметр 6,8 м и вынесен за пределы котла.

Тракт пароперегревателя состоит из двух независимых потоков. Температура перегрева пара регулируется впрыском собственного конденсата. В режимах работы котла с температурой питательной воды 160 регулирование температуры перегрева пара осуществляется впрыском питательной воды (первый впрыск) и собственного конденсата.

Обмуровка котла выполнена в виде натрубной облегченной изоляции, которая крепится на цельносварных панелях, ограждающих топочную камеру, переходный газоход и конвективную шахту.

Для очистки поверхностей нагрева экранов топки, конвективных поверхностей нагрева, расположенных в газоплотном газоходе, применены обдувочные аппараты; для очистки поверхностей экономайзера предусмотрена дробеочистка, для регенеративного воздухоподогревателя - водяная обмывка и паровая обдувка.

Котел спроектирован с учетом возможности ремонта всех поверхностей нагрева внутри газохода.

Котел снабжен необходимой арматурой, устройствами для отбора проб пара и воды, а также контрольно-измерительными приборами. Процессы питания котла, регулирования температуры перегрева пара и горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты технологических процессов.

Рисунок 1.1 Продольный разрез котла Е-400-13,8-545 КДТ(ТПЕ-428)

2 РАСЧЕТ ПО ТОПЛИВУ

2.1Тепловойрасчет котельного агрегата

Е-400-13,8-545 КДТ (ТПЕ-428) при работе на Донецком каменном угле марки (Д)

1.  Исходные данные

Производительность

Давление пара за парозапорной задвижкой.

Температура перегретого пара .

Температура питательной воды.

Температура холодного воздуха .

Температура уходящих газов .

Температура подогрева воздуха в воздухоподогревателе .

Топливо – Донецкий каменный уголь марки (Д)

Содержание в топливе балласта:

золывлаги

Метод сжигания топлива факельный

1.  расчеты по топливу

             Сухая беззольная горючая масса, %

75,5	5,5	1,6	13,2	2,1	2,2	43,0	31,81	28,0	13,0

                                                  (2.1)

                                (2.2)

                              (2.3)

                                   (2.4)

                               (2.5)

                               (2.6)

                                                                                           (2.7)

Q=339Ср+1030Нр-109(Ор-Sp)-24Wp=33947,2932+10303,4452-109(8,26848-1,31544)-2413,0=16032,3948+3548,556-109695,304-312=18511,07кДж/кг                                                                                              (2.8)

Где Q-  низшая теплота сгорания рабочей массы, кДж/кг.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ДЫМОВЫХ  ГАЗОВ И ИХ ЭНТАЛЬПИЙ

Коэффициент избытка воздуха в топке

Относительная величина присосов по газоходам (принимается):

III ступень пароперегревателя

I ступень пароперегревателя

II (по воде) ступень экономайзера

VIII (по воде) ступень воздухоподогревателя

I ступень экономайзера

I ступень воздухоподогревателя

Коэффициенты избытка воздуха по газоходам

за III ст. пароперегревателя:

                                           (3.1)

за I ступенью пароперегревателя

                                           (3.2)

за II ступенью экономайзера

                                      (3.3)

за II ступенью воздухоподогревателя

                                     (3.4)

за I ступенью экономайзера

                                          (3.5)

за I ступенью воздухоподогревателя

                                   (3.6)

Теоретический объем воздуха

/кг.                                       (3.7)

Теоретический объем азота в продуктах сгорания

/кг.                 (3.8)

Объем трехатомных газов

/кг.                                                                                                                (3.9)

Теоретический объем водяных паров в продуктах сгорания

/кг.                                                                         (3.10)

/кг.                                                                                                              (3.11)

3.1 Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Наименование величин	Размерность	/кг; ; /кг;
		топка, ширмы, отвод тр. зад.экрана	III ступень п/п	I ступень пароперегревателя	II ступень экономайзера	II ступень в подогревателе	I ступень экономайзера	I ступень в подогревателе	за I ступ.вподогр.
Коэффициент избытка воздуха по газоходам –α	-	1,2	1,21	1,22	1,235	1,26	1,275	1,3	1,3
Коэффициент избытка воздуха средний	-	1,2	1,205	1,215	1,2275	1,2475	1,2675	1,2875	1,3
	/кг	0,6154	0,6158	0,6166	0,6176	0,6191	0,6206	0,6222	0,6232

  Продолжение таблицы 3.1

	/кК	0,6154	0,6158	0,6166	0,6176	0,6191	0,6206	0,6222	0,6232
	/кг	5,1412	5,2325	5,4150	5,6432	6,0083	6,3735	6,7386	6,9668
		0,1713	0,1700	0,1643	0,1577	0,1481	0,1396	0,1320	0,1277
		0,1167	0,1146	0,1108	0,1063	0,0998	0,0941	0,0890	0,0861
		0,2898	0,2846	0,2751	0,264	0,2479	0,2337	0,221	0,2138
5		42,6437	41,8996	40,4875	38,8502	36,4895	34,3986	32,5349	31,4692

4.             ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС                ПАРОГЕНЕРАТОРА

Тепловой баланс процесса горения составляется для определения температуры продуктов сгорания в зоне горения, на выходе из топочной камеры и коэффициента полезного действия.

Распределение вносимой в топочную камеру теплоты на полезно используемую и тепловые потери производится путем составления теплового баланса. Тепловой баланс составляется на 1 кг пылевзвеси.

Большая часть тепла, вносимого в парогенератор, воспринимается поверхностями нагрева и передается рабочему телу. За счет этого тепла производится подогрев воды, ее испарение и перегрев пара. Это и будет полезно использованное тепло. Остальное тепло не используется ввиду различных потерь.

Эффективность использования топлива в топочной камере определяется двумя основными факторами: полнотой сгорания топлива в топочной камере и глубиной охлаждения продуктов сгорания.

Составление теплового баланса парогенератора  ТПЕ-429 (Е–400–13,8–560) сведено в таблице 4.1

            Тепловой баланс парогенератора ТПЕ-429

Наименование величины	Обозначение	Размер-ность	Формула	Расчет
1	2	3	4	5
температура уходящих газов	ух	оС	задана, подразд 2.1	152
энтальпия уходящих газов	ух		по таблице 3.	1332,9352
энтальпия холодного воздуха	Iохв	”	по таблице 3.	191,04

тепло, внесенное в топочную камеру холодным воздухом	Qхв	”	αухIохв	1,3191,04= 248,352
потеря тепла от механического недожога	q4	%	по таблице	1,4
потеря тепла с уходящими газами	q2	%	=	(1332,888-1,3*191,04)(100-1,4)/18511,07=5,7
потеря тепла химического недожога	q3	%	по таблице 3	0
потеря тепла на охлаждение	q5	%	по графику	0,5
коэффициент сохранения тепла	φ		1-	1-=0,995
потеря с физическим теплом шлаков	q6	%		0,07
суммарная потеря тепла в парогенераторе		%	q2+q3+q4+q5+q6	5,7+0+1,4+0,5+0,07=7,67
коэффициент полезного действия парогенератора		%	100 -	100-7,67=92,33
температура перегретого пара	tпе	оС	по таблице	545
энтальпия перегретого пара	iпе		по таблице	3450
температура питательной воды	tпв	оС	задана (подразд. 2.1)	230
давление питательной воды	pпв	МПа	1,15pпе	1,1513,8=15,87
энтальпия питательной воды	iпв		по таблице	990,3
паропроизводи тельность парогенератора	D		задана (подразд. 2.1)	111,11

полезно использованное в парогенераторе тепло	Qка	вт	D(iпе -  iпв)	11,11(3450-990,3)=2459,7
видимый расход топлива	В
фактическое количество сгоревшего топлива	Вр

4.1 Определение энтальпии продуктов сгорания по газоходам  парогенератора

Расчет энтальпии продуктов сгорания необходим для определения тепловосприятия поверхностей нагрева. Энтальпия продуктов сгорания рассчитывается на 1 кг твердого топлива и складывается из энтальпии теоретических объемов продуктов сгорания, энтальпии избыточного воздуха и энтальпии золы:

, кДж/кг,                                                                          (4.1)

Где  - энтальпии теоретических объемов продуктов сгорания, кДж/кг;

- энтальпии золы, кДж/кг.

Энтальпия продуктов сгорания выше энтальпии воздуха на 15-20% из-за присутствия в них трехатомных газов (СО2, SO2, H2O), обладающих высокой теплоемкостью.

Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания при температуре,оС, может быть рассчитана так:

, кДж/кг.                                           (4.2)

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха:

кДж/кг.                                                                                       (4.3)

Значение энтальпии воздуха и составляющих продуктов сгорания на 1 м3приводятся по таблицам.

Энтальпия золы:

кДж/кг.                                                                              (4.4)    

Где доля уносимой золы учитывается, если приведенная величина уноса золы из топочной камеры;

произведение температуры и теплоемкости шлака, кДж/кг.

Энтальпия золы учитывается, если выполняется неравенство:           

(% кг)/кДж.                                                                               (4.5)

Определение энтальпии теоретических и действительных  объемов продуктов сгорания сводятся в таблицу 3.

Определение энтальпии продуктов сгорания по газоходам  парогенератора

,ºС			(α-1)		, кДж/кг
					α=1,2
					Iг	∆ Iг
100	624,192	734,342	124,83	17,75	876,931
200	1254,816	1488,51	250,96	37,22	1776,694
300	1896,768	2264,61	379,35	57,87	2701,834
400	2551,488	3063,44	510,29	78,92	3652,662
500	3222,48	3960,32	644,49	100,41	4705,227
600	3906,72	4996,93	781,34	122,77	5901,045
700	4581,888	5563,53	916,37	132,09	6611,999
800	5315,328	5681,08	1063,06	168,37	6912,522
900	6037,632	7364,59	1207,52	180,87	8752,998
1000	6766,56	8283,315	1353,31	215,95	9852,577
1100	7504,992	9209,24	1500,99	239,41	10949,653
1200	8252,352	10146,31	1650,47	265,71	12062,494
1300	9005,568	11095,97	1801,11	285,01	13182,096
1400	9762,816	12127,40	1952,56	347,49	14427,454

   Продолжение таблицы 4.1

1500	10526,4	13015,98	2105,28	385,42	15506,389
1600	11295,74	13988,31	2259,14	412,17	16659,630
1700	12067,00	14968,36	2413,40	452,73	17834,501
1800	12845,08	15952,09	2569,00	478,38	18999,492
1900	13624,36	16940,41	2724,87	522,88	20188,171
2000	14409,6	17933,69	2881,92	551,16	21366,778
2100	15672,57	18934,33	3134,51	578,79	22647,642
2200	15982,56	19934,19	3196,51	605,54	23736,243

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОПКИ

По чертежу парогенератора составляется эскиз топочной камеры, с помощью которого определяются конструктивные размеры топки.

Площадь боковой стенки:

                                                                                                            (5.1)

Активный объем топочной камеры:

                                                           (5.2)

Площадь фронтовой стены топки:

                                                             (5.3)

Площадь задней стены:

                                     (5.4)

Площадь потолка:

                                                                           (5.5)

Площадь выходного окна топки:

                                                                  (5.6)

Площадь незаэкранированных участков, занятых горелками:

                                                                                (5.7)

Поверхность стен топки, закрытая экранами:

95,55+267,5+81,25-42,25=269,55         (5.8)

Лучевоспринимающая поверхность экранов:

                                                    (5.9)

Лучевоспринимающая поверхность потолочного радиационного пароперегревателя:

42,25                                                     (5.10)

Лучевоспринимающая поверхность в выходном окне топки принимается равно площади окна:

41,6                                                                                        (5.11)

Полная лучевоспринимающая поверхность топки:

                  (5.12)

Суммарная поверхность стен топки:

=269,55+42,25+19,2+41,6=372,6              (5.13)

 

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВ НА ВЫХОДЕ ИЗ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЫ

По мере приближения к выходу из топочной камеры температура газов падает, достигает конечного значения, составляющего 1100-1200оС, при этом в топочной камере воспринимается поверхностями нагрева до 50% полного тепловыделения. Остальное количество теплоты передается поверхностям нагрева конвекцией.

Температура газов на выходе из топочной камеры рассчитывается по эмпирической формуле:

т"=--273=-273= 2383/1,75-273=1007,8  (6.1)

Где т" - температура на выходе из топочной камеры, оС;

- теоретическая температура горения,оС;

     М - расчетный коэффициент;

- коэффициент излучения абсолютно черного тела, кДж/;   

ψ - коэффициент тепловой эффективности;

Fср -площадь стен топки, м2;

      αчт – степень черноты топки;

      φ – коэффициент сохранения теплоты в топке;

Вр - фактическое количество сгоревшего топлива, кг/сек;

- средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания,                                                             кДж/.

Определение температуры газов на выходе из топочной камеры сведено в таблице 6.1

Так как полученная температура газов на выходе из топочной камеры т"=1088,7оС меньше, чем на 50оС от принятой в расчетах т"=1150оС, то принимаем ее за действительную температуру газов на выходе из топочной камеры .

Теоретическая температура горения, согласно расчетам составляет т=2110оС

Определение температуры газов на выходе из топочной камеры

№ п.п.	Наименование величин	Обозначение	Размерность	Формулы	Решение
	1	2	3	4	5
1	Температура горячего воздуха	tгв	°С	Задана	367
2	Энтальпия горячего воздуха	I″гв	кДж/кг	По таблице 2-П2	3305,2
3	Присос в топке и в системе	∆αт+∆αпу	-	По таблице 8	0,05+0,06=0,11
4	Тепло, выносимое в топку с воздухом	Qв	кДж/кг	(αт-∆αт+∆αпу)I°гв+(∆αт+∆αпу)I°гв	(1,2-0,11)3305,2+0,11191,04=3623,6824
5	Полезное тепловыделение топочной камеры	Qг	-
6	Теоретическая температура горения	ϑа	°С	ПоIϑ-таблице	2110
7	Площадь стен топочной камеры	Fст	м2	По чертежу	372,6
8	Объем топки	Vт	м2	По чертежу	438,75

Продолжение таблицы 6.1

9	Толщина изучающего слоя	S	м2
10	Доля топочного объема, заполненная светящейся частью пламени	M	-	По таблице 9	1
11	Степень черноты светящейся части пламени	αcв	-	Принимается по указаниям гл.111	0,8
12	Степень черноты факела	αф	-	Mαса+(1-m)αнесв	10,8+0=0,8
13	Коэффициент загрязнения экранных поверхностей	ε	-	По таблице 10	0,45
14	Коэффициент тепловой эффективности	φ	-	Xε	10,45=0,45
15	Степень черноты топки	αт	-
16	Температура газов на выходе из топки	ϑ″т	°С	Принимается	1150
17	Энтальпия газов на выходе из топки	I″т	кДж/кг	По диаграмме Iϑ	9710
18	Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания	Vcср	кДж/кг·град
19	Уровень горелок	Hгор	М	По эскизу топки	2,1
20	Высота топки	H	М	По эскизу топки	14,7

 Продолжение таблицы 6.1

21	Местоположение максимума действительной температуры газов	X	-
22	Расчетный коэффициент	M	-	А-ВХ, где А и В из номограммы рис.8	0,59-0,50,14=0,52
23	Температура газов на выходе из топки	ϑ″т	°С	Формула 6.1	1088,7
24	Энтальпия газов на выходе из топки	I″т	кДж/кг	По диаграммеIϑ	9243
25	Тепло, переданное изучением в топке	Qл	кДж/кг	φ(Qт-I″т)	0,45(22029,25-9243)=5753,8
26	Тепловое напряжение топочного объема	Q/V	Вт/м2
27	Среднее тепловое напряжение поверхности нагрева в топке	qе	Вт/м2

7. РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ

1.  Расчет пароперегревателя

В верхней части топочной камеры трубы радиационного пароперегревателя образуют аэродинамический выступ в сторону топки. Топка оборудована восемью плоскофакельными пылеугольными горелками, расположенными на фронтовой и задней стенках водин ярус.

Барабан котла имеет внутренний диаметр1600 мм с толщиной стенки 112мм(сталь 16НГМА).

Схема испарения пара двухступенчатаяс продувкой пара. Первая ступень представляет собой барабан с внутрибарабаннымициклонами и промывочными устройствами.Второй ступенью служат выносные сепарационные циклоны.

Вода из барабана к испарительным экранам подводится по трубам133х13 мм(сталь 20) и стоякам диаметром 426 мм столщиной стенки 36 мм, изкоторых подается внижние камеры экранов по трубам159х15 мм (сталь 20).

Пароводяная смесь отводится из экрановв барабан по трубам диаметром133х13 и159х13 мм (сталь 20).

Стены ипод переходного газохода, потолок топочнойкамеры, конвективной шахтыи опускногогазохода экранированы цельносварными мембранными панелями из гладкихтруб 32х5 мм с вваренной полосойразмерами 6х21,5 мм (сталь 20). В верхней части топочной камеры расположен радиационный пароперегреватель, выполненный из труб 32х5 мм (сталь 12Х1МФ).

В переходном газоходе размещеныширмовыйи конвективный пароперегреватели,выполненные из труб32х5 мм и32х6 мм (сталь12Х1МФ).

Выходная часть конвективного пароперегревателявыполнена из труб32х4 мм(сталь 12Х1МФ).

Перепад давления между выходным коллектором пароперегревателя и барабаном принимается равным 10 от , . Затем разбиваем его поровну между ступенями.

В соответствие с этим получаем:

давление пара в барабане

(7.1)

за  I ступенью пароперегревателя -15,18-0,25=14,93;                       (7.2)

за ширмовым пароперегревателем -14,93-0,25=14,68;                           (7.3)

за III ступенью пароперегревателя -14,68-0,25=14,43.                            (7.4)

7.2 Расчет впрыскивающих пароохладителей

Принимается величин охлаждения пара в первом пароохладителе и во втором .

Общий расход воды на впрыск

Энтальпии насыщенного пара в барабане  определяется по таблицам водяного пара при давлении в барабане парогенератора ( При ,

Энтальпия впрыскиваемой воды определяется по  и , .

.                                              (7.5)

Расход воды на впрыск в первом пароохладителе

.                                                                  (7.6)

и во втором пароохладителе

.                                                                 (7.7)

Расход пара через I ступень пароперегревателя

                     (7.8)

Расход пара через II и III ступень пароперегревателя

                                  (7.9)

1.  Расчет II ступени пароперегревателя (ширмы)

По чертежу находим конструктивные характеристики пароперегревателя

Количество ширм- 16 шт.

Диаметр труб-   32/5мм.

Полная поверхность нагрева ширм

.

Высота ширм- -4,1м.

Глубина ширм- - 2,6м.

Число параллельно включенных по пару труб n=144

Шаг труб по ходу газов.

Ширина газохода по обмуровке

Высота газохода

Лучевоспринимающая поверхность ширм

(7.10)

                                                              (7.11)

Расчетная конвективная поверхность ширм

                                        (7.12)

Живое сечение для прохода газов

                                                                                (7.13)

Эффективная толщина излучающего слоя

=0,87                                                                                     (7.14)                           

Расчет пароперегревателя

№№п.п	Наименование величин	Обозначения	Размерность	Формулы	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Полное тепловосприятия пароперегревателя		кдж/кг		3485,8-2607+60=818,8
2	Доля тепла, получаемого в ширмах	_	_	принимается	0,25
3	Тепловосприятие    ширмового пароперегревателя		кдж/кг	0,25	0,25818,8=204,7
4	Тепловосприятие ширм на 1 по топлива		_
5	Угловой коэффициент изучения газов из топки на поверхности,расположенные за ширмами		_
6	Сила поглощения трехатомных газов				0,10,87=0,087
7	Коэффициент ослабления лучей трехатомных газов		_	По номограмме рис.6	1
8	Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами		_	По номограмме рис.14	0,015
9	Суммарная сила поглощения запыленного потока	Kps	_		(1
10	Степень черноты газов		_	По номограмме рис.5	0,1
11	Тепловосприятие ширм за счет излучений за топки		кдж/кг		0,8(5753,8/270,2)[1-13,2(1-4,1)]=50,8

   Продолжение таблицы 7.1

12	Тепловосприятие ширм за счет конвективного теплообмена		_		1502,5-50,8=1451,7
13	Энтальпия газов за ширмами		кдж/кг
14	Температура газов за ширмами				1080
15	Средняя температура газового потока
16	Средний объем дымовых газов			По таблице 1-П2	5,23
17	Средняя скорость газов		м/сек
18	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			По номограмме рис.16 1,163	1,163
19	Температура газа на выходе в ширмы			Принемается	380
20	Среднее давление пара в шырмах				=14,8
21	Энтальпия пара на входе в шырмы		Кдж/кг	По Вукаловичу	2886,7
22	Энтальпия пара на выходе из ширмы		,,		2886,7+204,7=3091,4
23	Температура пара на выходе из ширм			По Вукаловичу	455
24	Средняя температура пара				=417,5
25	Средний удельный объем перегрева пара			По Вукаловичу	0,0263
26	Средняя скорость пара		м/сек
27	Коэффициент  теплоотдачи от стенки к перегретому пару			По номограмме рис.15 1,1о3	1,16322001=2580

 

 Продолжение таблицы 7.1

28	Исходный коэффициент загрязнения			По номограмме рис.9	0,012
29	Поправка на диаметр		_	,,	0,99
30	Поправка  на фракционный состав загрязнения		_	Принимается по гл.§1	1
31	Поправка к коэффициенту загрязнения			По таблице 8	0,002
32	Коэффициент загрязнения				0,86(0,9910,0120,002)=0,0119
33	Температура загрязненной стенки
34	Коэффициент теплоотдачи излучеием			По номограмме рис.13 1,163	1,1034500,2=105
35 36	Коэффициент теплоотдачи Температурный напор на входе				=54,5 1664-380=1284
37	Температурный напор на выходе				1080-455=625
38	Средний температурный напор
39	Коллективное тепловосприятие ширмового пароперегревателя		кдж/кг
40	Погрешность Полученная погрешность не превышает 2%		%
41	Суммарное тепловосприятие ширм		кдж/кг		50,8+1479,08=1529,86
42	Прирост энтальпии пара в ширмах
43	Энтальпия пара на выходе из ширм		кдж/кг		2886,7+208,4=3095,1

   Продолжение таблицы 7.1

44	Температура пара на выходе из ширм			По Вукаловичу при	444
45	Энтальпия газов на выходе из ширмового пароперегревателя		кдж/кг
46	Температура газов на выходе из ширм				1004

КОНДЕСАЦИОННЫЕ НАСОСЫ

Механические конденсатные насосы предназначены для перекачивания конденсата при помощи другой среды, такой как пар, сжатый воздух или азот. Принцип действия механического насоса основан на вытеснении конденсата из насоса давлением движущей среды. Основным достоинством механических насосов перед электрическими является возможность перекачивания конденсата, имеющего высокую температуру, без эффекта кавитации. Таким образом, не требуется обеспечивать большую высоту подпора, как перед электрическими насосами.

Принцип действия: конденсат поступает в тело насоса, представляющего собой небольших размеров сосуд; при заполнении насоса конденсатом, специальный механизм автоматически подает в насос движущую среду (пар или воздух), которая выталкивает конденсат в конденсатопровод, находящийся под избыточным давлением, до тех пор, пока конденсат не выйдет из насоса. После выхода конденсата, механизм автоматически прекращает подачу движущей среды в насос и конденсат продолжает накапливаться в насосе до следующего цикла. Чтобы конденсат не скапливался в конденсатопроводе перед насосом во время цикла перекачивания, перед насосом предусматривается небольшой ресивер (сосуд, по форме напоминающий коллектор для сбора конденсата).

.

Достоинства механических конденсатных насосов по сравнению с электрическими:

1. Не требуется электропитание, взрывобезопасное исполнение;
2. Не требуются приборы КИПиА (регуляторы уровня и первичные датчики уровня);
3. Низкая величина подпора при высокой температуре конденсата на входе, отсутствие кавитации;
4. Предназначены для работы в тяжелых условиях эксплуатации и в помещениях, не приспособленных для традиционных электрических насосов;
5. Простота ремонта и обслуживания, возможность пользоваться ограниченным и стандартным числом запасных частей при эксплуатации нескольких насосов разной производительности;
6. Не требуется емкость большого объема перед насосом;
7. Комплектная поставка конденсатного насоса вместе с обратными клапанами на входе и выходе;
8. Сжатый воздух или азот, если он используется в качестве движущей среды, может быть неподготовленным;
9. Возможность откачивания конденсата из систем, находящихся под вакуумом без использования электроэнергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был проведен тепловой расчет котельного агрегата Е-400-13,8-560 КДТ (ТПЕ-429). Пояснительная записка отражает все необходимые расчёты, сопровождающие пояснения и иллюстрации. Согласно заданию на курсовое проектирование, были выполнены расчеты по топливу, а также определены средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева и энтальпии продуктов сгорания по газоходам парогенератора, был составлен тепловой баланс парогенератора, высчитаны конструктивные характеристики топки и температуру газов на выходе из топочной камеры. В качестве расчета конвективных поверхностей был произведен расчет пароперегревателя. Погрешность расчета составила 1,8%, что не превышает допустимого значения – 2%. Следовательно, данный расчет котельного агрегата можно считать приемлемым и целесообразным.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Марьям И.И., Макаров Ю.А. – Отраслевой каталог – М: 1985 – 116 стр.
2.  Курноскова В.Г.- Методическое руководство по курсовому проекту парогенератора – И., Мин Э и Э 1981 – 135 стр.
3.  Волкова В.А. – Тепловой расчёт котельного агрегата – М: «Энергия» 1973 – 295 стр.
4.  Петухова Н.И. – Общие требования к текстовым документам и расчетно-графическим работам – К: информационно- издательский центр КПТК 2008 – 82 стр.
5.  Литвин А.М. – Теоретические основы теплотехники, изд. 6-е, переработанное и дополненное, М., «Энергия», 1969 – 328 стр.
6.  Эстеркин Р.И. – Котельные установки курсовое и дипломное проектирование, ЭНЕРГОТОМИЗДАТ, 1989 – 278 стр.
7.  Киселев Н.А. – Котельные установки, «Высшая школа», 1975 – 276 стр.
8.  Резников М.И., Липов Ю.М. – Котельные установки электростанций, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1987 –285 стр.
9.  Ривкин С.Л, Александров А.А., ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1984 – 79 стр.