85671

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

Курсовая

Энергетика

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...

Русский

2015-03-29

247.23 KB

8 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

т-∆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

-

са+(1-m)αнесв

10,8+0=0,8

13

Коэффициент загрязнения экранных поверхностей

ε

-

По таблице 10

0,45

14

Коэффициент тепловой эффективности

φ

-

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

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

Iт

кДж/кг

По диаграмме

9243

25

Тепло, переданное изучением в топке

Qл

кДж/кг

φ(Qт-Iт)

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.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73937. УПРАВЛİННЯ ГРОШОВИМИ ПОТОКАМИ 189.5 KB
  Поняття грошового потоку Грошовий потік можна визначити як сукупність послідовно розподілених у часі подій які пов’язані із відособленим та логічно завершеним фактом зміни власника грошових коштів у зв’язку з виконанням договірних зобов’язань між економічними агентами суб’єктами господарювання державою домогосподарствами міжнародними організаціями...
73938. ВИЗНАЧЕННЯ ВАРТОСТİ ГРОШЕЙ У ЧАСİ ТА ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ У ФİНАНСОВИХ РОЗРАХУНКАХ 164.5 KB
  Методичний інструментарій оцінювання вартості грошей у часі та його застосування у фінансових розрахунках Визначення кількісної оцінки зміни вартості грошей у часі є основою більшості фінансових розрахунків та математикостатистичних моделей які використовуються у фінансовому менеджменті. Приймаючи управлінські рішення фінансовий менеджер повинен брати до уваги особливості впливу зміни вартості грошей на фінансові процеси та адекватно враховувати величину такого впливу. Відповідно оцінка вартості грошей у часі використовується при...
73939. УПРАВЛІННЯ ПРИБУТКОМ 195 KB
  Ключовим завданням управління фінансами підприємства є досягнення та подальше забезпечення належного рівня конкурентоспроможності підприємства у короткостроковому та довгостроковому періодах. Прибуток розглядається в трьох основних аспектах: прибуток як вираження результату фінансовогосподарської діяльності суб’єкта господарювання та винагорода за підприємницький ризик; прибуток як вираження ефективності управління операційною інвестиційною та фінансовою діяльністю суб’єкта господарювання; прибуток як джерело...
73940. УПРАВЛİННЯ АКТИВАМИ 98.5 KB
  Розглядаючи наведену формулу необхідно визначити період який потрібен для перетворення виробничих запасів дебіторської і кредиторської заборгованості в готівку.з – середній період обороту дебіторської заборгованості...
73941. ВАРТİСТЬ İ ОПТИМİЗАЦİЯ СТРУКТУРИ КАПİТАЛУ 364 KB
  Первісне значення терміна ”капітал” (від лат. capitalis) означає головний, основний. Пізніше у німецькій та французькій мовах цим терміном стали позначати основне майно або основну грошову суму.
73942. УПРАВЛIННЯ IНВЕСТИЦIЯМИ 151.5 KB
  Економічна сутність інвестицій та їх класифікація Ефективне управління інвестиціями обумовлює необхідність: з’ясування сутності інвестицій та можливості їх реалізації в різних формах; розробки і реалізації інвестиційної стратегії як головної мети інвестиційної діяльності; урахування класифікації інвестицій; вибору та оцінки ефективності інвестиційних проектів підприємств; забезпечення оптимального співвідношення джерел фінансування в реальних капітальних інвестицій; оцінювання ефективності фінансових інвестицій та формування оптимального...
73943. УПРАВЛİННЯ ФİНАНСОВИМИ РИЗИКАМИ 187 KB
  Ризики у фінансовогосподарській діяльності суб’єктів господарювання Ефективне забезпечення моделі управління фінансовими ризиками передбачає зокрема вирішення таких проблемних питань: аналіз умов виникнення і формування комерційних ризиків та визначення факторів що зумовлюють їх абсолютну величину; класифікація комерційних ризиків та їх взаємозв’язок із фінансовогосподарською діяльністю суб’єкта господарювання; формулювання критеріїв прийняття управлінських фінансових рішень щодо господарських операцій які характеризуються наявністю...
73944. ТИПОЛОГИЯ ЛИТЕРАТУРНОГО СУБЪЕКТА 77 KB
  В эпосе герой еще всецело находится в зависимости от божества: он не может действовать самостоятельно он по словам Б. Герой обладает теми же качествами что и боги но он жертва тех свойств носителем которых является. Тематическая близость обнаруживается между Бедными людьми и повестью Белые ночи герой которой дает себе уничижительную характеристику: Мечтатель не человек а знаете какоето существо среднего рода.
73945. ШКОЛЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОГО ЛИТЕРАТУРОВЕДЕНИЯ 148.5 KB
  Гадамер утверждает что смысловые потенции текста далеко выходят за пределы того что имел в виду его создатель. Суть интерпретации для Хирша как и деконструктивистов состоит в том чтобы из знаковой системы текста создать нечто большее чем его физическое бытие создать его значение. В повседневной практике интерпретации Хирш видит подтверждение онтологического равенства всех возможных значений интерпретируемого текста.