МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
ДОНБАССКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра АСУТП
Курсовой проект
по курсу: «Котельные и турбинные установки»
Выполнил:
ст. гр. ТА-96-2
Косенко Е.А.
Проверил:
Регишевская И.Д.
Алчевск 1999 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Описание прототипа
2 Тепловой расчет парогенератора
Расчетное задание
Топливо, воздух, продукты сгорания
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
Основные конструктивные характеристики топки
Расчет теплообмена в топке
Расчет фестона
Расчет перегревателя
Расчет испарительного пучка
Расчет хвостовых поверхностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Поверочный расчет выполняют для существующих парогенераторов. По имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и топливе определяют температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, К.П.Д. агрегата, расход топлива. В результате поверочного расчета получают исходные данные, необходимые для выбора вспомогательного оборудования и выполнения гидравлических, аэродинамических и прочностных расчетов.
При разработке проекта реконструкции парогенератора, например в связи с увеличением его производительности, изменением параметров пара или с переводом на другое топливо, может потребоваться изменение целого ряда элементов агрегата. Однако основные части парогенератора и его общая компоновка, как правило, сохраняется, а реконструкцию тех элементов, которые необходимо изменить, выполняют так, чтобы по возможности сохранялись основные узлы и детали типового парогенератора.
Расчет выполняется методом последовательного проведения расчетных операций с пояснением производимых действий. Расчетные формулы сначала записываются в общем виде, затем подставляются числовые значения всех входящих в них величин, после чего приводится окончательный результат.
1 ОПИСАНИЕ ПРОТОТИПА
Топочная камера объемом 89.4 м3 полностью экранирована трубами 603 мм с шагом их во всех экранах 90 мм; состоит из четырех транспортабельных блоков . На боковых стенках установлены газомазутные горелки.
Испарительный пучок из труб 603 мм расположен между верхним и нижним барабанами. Опускные трубы испарительного пучка расположены в плоскости осей барабанов. В верхнем барабане перед входными сечениями опускных труб установлен короб для предотвращения закручивания воды и образования воронок на входе в опускные трубы.
Парогенератор имеет перегреватель с коридорным расположением труб 283 мм. Регулирование температуры перегретого пара осуществляется поверхностным пароохладителем, установленным со стороны насыщенного пара.
Схема испарения- трехступенчатая: первая и вторая ступени размещены в верхнем барабане( соответственно в средней его части и по торцам); третья ступень вынесена в выносные циклоны 377 мм.
Воздухоподогреватель- трубчатый, одноходовой (по газам и воздуху), с вертикальным расположением труб 401.5 мм; поперечный шаг- 55 мм, продольный-50 мм.
Экономайзер- чугунный, ребристый, двухходовой ( по газам и воде).
Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора Е-25-25-380ГМ следующие:
Номинальная производительность, т/ч...............25
Рабочее давление пара , МПа.......................2.4
Температура перегретого пара, 0С..................380
Площадь поверхностей нагрева, м2:
лучевоспринимающая(экранов и фестона).............127
конвективная:
фестона.......................................7
перегревателя.................................73
испарительного пучка..........................188
экономайзера..................................590
воздухоподогревателя..........................242
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОГЕНЕРАТОРА
2.1 Расчетное задание
Для выполнения теплового расчета парогенератора, схема которого изображена на рис. 1-1, будем исходить из следующих данных:
Паропроизводительность агрегата - 25 т/ч
Давление пара у главной паровой задвижки рп, Мпа-2.4
Температура перегретого пара tпп, 0С-380
Температура питательной воды tпв-100
Температура уходящих газов ух-140
Топливо-мазут малосернистый.
Для сжигания заданного вида топлива выбираем камерную топку. Температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 25 0С, горячего воздуха- 350 0С
Топливо, воздух и продукты сгорания.
Из табл. 6-1 выписываем расчетные характеристики топлива:
Wp=3 % ; Ap=0.05 %; SpK+OP=0.3 %; Cp=84.65%; Hp=11.7 %;Np=0.3 %; Op=0.3; Qph=40.31 МДж
Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива:
V0=0.0889(Cp+0.375Spop+k)+0.265Hp-0.0333OP=7.535+3.09=10.6 м3/кг
Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:
а) объем двухатомных газов
VN2=0.79V0+0.008Np=8.374+0.0024=8.376
б) объем трехатомных газов
VRO2==1.58
в) объем водяных паров
VH2O=0.11Hp+0.0124Wp+0.0161V0=1.49
По данным расчетных характеристик и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки aт и присосы воздуха по газоходам и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах a``. Результаты расчетов сводим в таблицу 2-1.
Таблица 2-1 Присосы воздуха по газоходам и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах a``
Участки газового тракта | | `` |
Топка и фестон Перегреватель Конвективный пучок Воздухоподогреватель Экономайзер | 0,1 0,05 0,05 0,06 0,1 | 1,15 1,2 1,25 1,31 1,41 |
По формулам (2-18)-(2-24) рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов r и полученные результаты сводим в таблицу 2-2.
Таблица 2-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
(VRO2=1,58 м3/кг, V0=10,6 м3/кг, VN20=8,376 м3/кг, V0H2O=1,49 м3/кг)
Величина | Единица | Газоходы | ||||
Топка и фестон | Перегреватель | Конвективный ый пучок | Воздухоподогреватель | Экономайзер | ||
Расчетный коэффициент избытка воздуха | - | 1.15 | 1.2 | 1,25 | 1,31 | 1,41 |
VRO2 VR2=VN20+ (1-a)V0 VH2O=V0H2O+0.0161(1-a)V0 VГ= VRO2+ VR2+ VH2O rRO2= VRO2/ VГ rH2O= VH2O/ VГ rn= rRO2+ rH2O | м3/кг м3/кг м3/кг м3/кг - - - | 1,58 9,964 1.515 13.059 0.12 0.116 0.23 | 1,58 10,49 1.52 13.59 0.116 0.111 0.2278 | 1,58 11,02 1.53 14.13 0.111 0.108 0.219 | 1,58 11,662 1.54 14,782 0.107 0.104 0.211 | 1,58 12,722 1.56 15,862 0.099 0.098 0.197 |
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Удельные энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива определяем по следующим формулам :
IB=V0(ct)B;
IГ0=VRO2(c)RO2+V0N2(c)N2+V0H2O(c)H2O.
Полученные результаты сводим в таблицу 2-3.
Таблица 2-3 Энтальпия теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива.
0С | I0= V0(ct)B, кДж/кг | IRO2= VRO2 c)RO2, кДж/кг | I0N2= V0N2* c)N2, кДж/кг | I0H2O= V0H2O(c)H2O., кДж/кг | Iг= VRO2(c)RO2 V0N2 +(c)N2 +V0H2O(c)H2O., кДж/кг |
30 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 | 413,4 1399,2 2819,6 4271,8 5745,2 7250,4 8798 10377,4 11978 13578,6 15221,6 16907 18592,4 20468,6 22005,6 23733,4 25471,8 27199,6 28927,4 30708,2 32478,4 34333,4 36029,4 | 267,02 564,06 883,22 1219,76 1573,68 1930,76 2308,38 2692,32 3082,58 3479,16 3882,06 4292,86 4702,08 5119,2 5536,32 5951,86 6375,3 6798,74 7222,18 7651,94 8081,7 8511,46 | 1088,62 2177,24 3282,6 4413,098 5560,336 6732,696 7921,804 9152,782 10408,882 11673,356 12937,83 14193,93 15491,9 16823,366 18121,336 19452,802 20784,268 22124,108 23489,07 24820,536 26185,498 27550,46 | 226,5 456 694,5 939 1191 1450,5 1720,5 2002,5 2286 2587,5 2889 3196,5 3516 3837 4168,5 4501,5 4840,5 5187 5532 5889 6241,5 6598,5 | 413,4 2980,01 6014,32 9128,27 12311,85 15568,74 18903,896 22319,03 25814,37 29343,24 32947,05 36599,6 40257,76 47763,06 44178,58 47785,166 51559,556 55377,962 59199,668 63037,248 66951,45 70839,876 74842,098 |
Энтальпию продуктов сгорания топлива подсчитываем по формуле:
IГ=I0Г+(-1)I0B.
Полученные результаты сведем в таблицу 2-4.
Таблица 2-4 Энтальпия продуктов сгорания в газоходах
J, 0С | Iг0, кДж/кг | Iв0,кДж/кг | Участки газового тракта | |||||||||
Топка a=1.15 | Перегреватель a=1.2 | Конвект. Пучок a=1.25 | Воздухоподогреватель a=1.31 | Экономайзер a=1.41 | ||||||||
I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | I | DI | |||
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2200 | 2681,34 6016,9 9132,12 12317,058 15575,416 18911,956 22328,084 25825,602 29356,062 32961,26 36615,89 40275,69 47785,166 55377,962 63037,248 70839,876 78689,82 | 1399,2 2819,6 4271,8 5745,2 7250,4 8798 10377,4 11978 13578,6 15221,6 16907 18592,4 22005,6 25471,8 28927,4 32478,4 36029,4 | 26112,74 29683,85 33332,5 37029,9 40734.5 48335,3 59198.7 67376.3 75711.6 84094.2 | 3571,1 3648,6 3697,4 3912.6 8021.3 8112.7 8177.6 8335.3 8382.6 | 22660,964 26212,2 29797,4 36005.58 39997.29 43994.17 | 3817.6 3850.4 3933.9 3991.7 3996.8 | 15864,5 19264,09 22746,4 28820,1 | 3723,4 3810,9 3897,6 | 9342,13 12601 15935,5 21639,3 | 3641,6 3725 3816,3 | 3072,25 6199,8 9411,1 | 3917,9 3710,65 |
... топлива, найденный по (3.8), используют в расчете элементов системы пылеприготовления при выборе числа и производительности углеразмольных мельниц, числа и мощности горелочных устройств. Но тепловой расчет парового котла, определение объемов дымовых газов и воздуха и количества тепла, отданного продуктами горения поверхностям нагрева, производятся по расчетному расходу фактически сгоревшего ...
... 5. Продувают трубную систему через дренажи. Через 8-14 часов продувку повторяют. 6. Продувку пара осуществляют сначала через растопочное РОУ, потом через растопочный расширитель, а затем через линию продувки парогенератора. 7. Переодически подпитывая котел, следят за уровнем, чтобы Tcт(верх) - Тст(ниж) < 40 оС. 8. Скорость расхолаживания < 0,3 (оС/мин) 9. При температуре воды tв =50 оС ...
... схема котла К-50-40-1 Рис.1 Схема котла К-50-40-1 1-Торочная камера 2-Пароперегреватель 3-Экономайзер 4-Воздухоподогреватель 5-Фестон 6-барабан 3. Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива преждставлен в таблице 3 ТАБЛИЦА 3. Величина Единица Расчёт Наименование Обозначение Расчётная формула или ...
... газифицируется, а второй консервируется. РЕЦЕНЗИЯ на дипломный проект студента энергетического факультета Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого Соловьева Виталия Николаевича на тему: "Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 Речицкого пивзавода." В данном дипломном проекте произведен расчет по переводу котла ДКВР 20/13 с мазута на природный газ и ...
0 комментариев