Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха

Содержание

Введение

.   Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха

.   Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

.   Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

.   Тепловой баланс теплового котла

.   Расчет теплообменов в топке

.   Расчет теплообмена в газоходе парового котла

.   Тепловой расчет экономайзера

.   Определение невязки теплового баланса котла

.   Результаты теплового расчёта

Литература

Введение

Паровым или водогрейным котлом называется устройство, в котором для получения пара или нагрева вода под давлением выше атмосферного используется теплота, выделяющаяся при сгорании органического топлива.

Поверочный расчет парового котла выполняется для оценки показателей экономичности, выбора вспомогательного оборудования, получения исходных данных для последующих расчетов: аэродинамических, гидравлических, прочностных.

При выполнении поверочного расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур газовой среды и тепловосприятий рабочего тела в поверхностях нагрева заданного котла.

Газо-мазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа ДЕ паропроизводительностью 10 т/ч предназначены для выработки насыщенного или слабонасыщенного пара давлением 1,4 МПа. Топочная камера котлов размещена сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованных в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранов труб - 1790 мм, глубина топочной камеры изменяется в зависимости от номинальной паропроизводительности котла.

Основными составными частями этих котлов являются: верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Трубы перегородки и правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана приварены к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159х6мм. Трубы фронтального экрана котлов приварены к коллекторам диаметром 159х6мм. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный - 110мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котлов установлены продольные ступенчатые перегородки.

Плотное экранирование боковых стен, потолка и пола топочной камеры позволяет на котлах применять легкую изоляцию в 2-3 слоя изоляционных плит толщиной 100мм. Обмуровка фронтальной и задней стен выполнена из шамотного кирпича толщиной 65мм. и изоляционных плит общей толщиной 100мм. Для уменьшения присосов в газовый тракт котла снаружи изоляцию покрывают металлической листовой обшивкой толщиной 2мм., приваренной к обвязочному каркасу. В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяют стандартные чугунные экономайзеры из труб ВТИ.

 

Расчет теплообмена в топке

 

Топка парового котла служит для сжигания топлива и получения продуктов сгорания с высокой температурой. Перенос теплоты в топке от факела горящего топлива и высокотемпературных продуктов сгорания к экранным поверхностям нагрева осуществляется, в основном, излучением. Поэтому, расчет теплообмена в топке проводится с условием преобладающего влияния радиационной составляющей.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из топки , удельной нагрузки на единицу объема топки .

 

Таблица 3(а). Конструктивные характеристики топки

Наименование величины	Обозначение	Размеры	ДЕ 4	ДЕ 6,5	ДЕ 10	ДЕ 16	ДЕ 25
Лучевосприн. поверхность нагрева	М^221,8127,9338,9648,1360,46
Полная поверхность стен топки	М^223,8029,9741,4751,8464,22
Объем топочной камеры	М^38,0111,2017,1722,629,0
Диаметр труб	d	мм	51	51	51	51	51
Шаг труб	S	мм	55	55	55	55	55

 

Таблица 3: Расчет теплообмена в топке

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула и обоснование	Расчет
Коэффициент избытка воздуха в топке	-[5, табл.2]
Теплота, вносимая дутьевым воздухом	Qв
Полезное тепловыделение в потоке	Qт
Энтальпия
Теоретическая температура горения	^оС диаграмма =1840
Лучевоспринимающая поверхность	Fл	м^2	Табл. 3(а)	Fл=38,96
Полная поверхность стен топки	Fст	м^2	Табл. 3(а)	Fст=41,47
Объем топки	Vт	м^3	Табл. 3(а)	Vт=17,17
Степень экранирования топки	-
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м
Температура на выходе из топки	^оСпредварительно принимается =1100

Суммарная поглощательная способность 3-х атомных газов

,

где P=0,1МПа
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомных газов
Сила поглощения потока
Коэффициент теплового излучения несветящихся газов

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

Коэффициент теплового излучения светящейся частью факела -

Коэффициент усреднения	- m=0,1
Коэффициент теплового излучения факела при сжигании газа	-
Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающей поверхности	-
Относительный шаг труб настенного экрана	-Табл. 3(а)
Угловой коэффициент экрана	x	-
Коэффициент тепловой эффективности экранов	-
Тепловыделение в топке на 1 м. ограждающей поверхности
Параметр	М	-	где
Температура газов на выходе из топки
Энтальпия газов на выходе из топки	диаграмма =18800
Коэффициент теплоты, воспринятое в топке	φ
Количество теплоты, воспринятое в топке
Среднее тепловое напряжение лучевоспринимающей поверхности нагрева
Теплонапряжение топочного объема

 

Литература

 

1. Тепловой расчет котельного агрегата (нормативный документ), под редакцией Кузнецова Н.В., Митора В.В., Дубовицкого И.Е. и др. - 2-е изд., переработанное - М.: Энергия, 1973. - 295 с.

2. Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков В.А. Теплогенерирующие установки: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1986. - 559 с.

3. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Вишневский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла.: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208с.

4. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 487 с.

5. Артеева Л.В. Поверочный расчет парового котла: Методические указания. - Ухта: УИИ, 1997. - 36с.

Содержание

Введение

.   Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха

.   Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

.   Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

.   Тепловой баланс теплового котла

.   Расчет теплообменов в топке

.   Расчет теплообмена в газоходе парового котла

.   Тепловой расчет экономайзера

.   Определение невязки теплового баланса котла

.   Результаты теплового расчёта

Литература

Введение

Паровым или водогрейным котлом называется устройство, в котором для получения пара или нагрева вода под давлением выше атмосферного используется теплота, выделяющаяся при сгорании органического топлива.

Поверочный расчет парового котла выполняется для оценки показателей экономичности, выбора вспомогательного оборудования, получения исходных данных для последующих расчетов: аэродинамических, гидравлических, прочностных.

При выполнении поверочного расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур газовой среды и тепловосприятий рабочего тела в поверхностях нагрева заданного котла.

Газо-мазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа ДЕ паропроизводительностью 10 т/ч предназначены для выработки насыщенного или слабонасыщенного пара давлением 1,4 МПа. Топочная камера котлов размещена сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованных в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранов труб - 1790 мм, глубина топочной камеры изменяется в зависимости от номинальной паропроизводительности котла.

Основными составными частями этих котлов являются: верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Трубы перегородки и правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана приварены к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159х6мм. Трубы фронтального экрана котлов приварены к коллекторам диаметром 159х6мм. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный - 110мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котлов установлены продольные ступенчатые перегородки.

Плотное экранирование боковых стен, потолка и пола топочной камеры позволяет на котлах применять легкую изоляцию в 2-3 слоя изоляционных плит толщиной 100мм. Обмуровка фронтальной и задней стен выполнена из шамотного кирпича толщиной 65мм. и изоляционных плит общей толщиной 100мм. Для уменьшения присосов в газовый тракт котла снаружи изоляцию покрывают металлической листовой обшивкой толщиной 2мм., приваренной к обвязочному каркасу. В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяют стандартные чугунные экономайзеры из труб ВТИ.

 

Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха

Температура уходящих газов оказывает решающее влияние на экономичность работы парового котла, так как потеря теплоты с уходящими газами является при нормальных условиях эксплуатации наибольшей даже в сравнении с суммой других потерь. Однако, глубокое охлаждение газов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева и во многих случаях приводит к усилению низкотемпературной коррозии.

Температура уходящих газов за хвостовой поверхностью нагрева (экономайзером) выбирается в зависимости от вида сжигаемого топлива. Газ месторождения Комсомольское 2. =120^оС.

Для расчета действительных объемов продуктов горения по поверхности нагрева котельного агрегата выбирают коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки  и присосы воздуха в отдельных газоходах . =1,1.

В топку и газоходы котла при наличии в них отверстий и неплотностей из атмосферы поступает воздух, который называют присосом . В газоплотных топках у котлов серии ДЕ .

Присосы воздуха в газоходах парового котла принимают,.

 

Рис. 1. Распределение коэффициентов избытка воздуха по поверхностям нагрева котла