Расчет перепадов давления в водопаровом тракте котла. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет перепадов давления в водопаровом тракте котла.



СОДЕРЖАНИЕ

1.  Введение……………………………………………………………………………

2.  Исходные данные…………………………………………………………………

2.1 Параметры котла ТПЕ-217…………………………………………………….......

3. Объемы продуктов сгорания……………………………………………………..

3.1 Энтальпии продуктов сгорания…………………………………………………...

4. Тепловой баланс котла……………………………………………………………

5. Расчет воздухоподогревателя…………………………………………………….

6. Расчет топочной камеры………………………………………………………….

7. Расчет радиационных поверхностей нагрева топки…………………………..

8. Расчет распределения давлений по водопаровому тракту котла……………

9. Расчет предварительного расхода пара…………………………………………

10. Расчет водяного экономайзера………………………………………………….

11. Уточнение расхода пара и расчета экономайзера……………………………

12. Расчет ШПП………………………………………………………………………

13. Расчет КПП……………………………………………………………………….

14. Анализ надежности и экономичности котла…………………………………

15. Рекомендации по изменению конструкции котла…………………………..

Список литературы………………………………………………………………….

Введение

Целями курсовой работы являются: овладение навыками поверочных тепловых расчетов парового котла, углубление знаний о процессах, происходящих в барабанном котле, и о взаимосвязях конструктивных и режимных характеристик котла, развитие навыков работы с персональным компьютером.

Исходные данные

Котел ТПЕ-217; ; ; ; .

Топливо №12.

WР=9,0; AР=18,2; SР=0,3; СР=61,5; HP=3,7; NP=1,5; ОР=5,8; VГ=30; =5700

 

Присосы воздуха в трактах котла:

- в топке α т=1,2

- в ШПП Δαш=0

- в КПП Δαкпп=0

- в ВЭ Δαэк=0

- в РВП Δαрвп=0,2

 

Расчетная схема котла ТПЕ – 217 представлена на рисунке 1.

                                                                                         

Рисунок 1. Котел ТПЕ - 217

Параметры котла ТПЕ-429

                     

                                                                                                                                                    Таблица №1

Топочная камера Значение КПП Значение
Паропроизводительность, т/ч 670 Диаметр труб 32
Тип шлакоудаления ТШУ Толщина труб 5
Диаметр труб 60 Тип пучка Коридорный
Толщина труб 6 Индекс типа пучка 1
Шаг между трубами Sтр, мм 80 Число рядов по ходу газов 24
Средняя высота горелок 10,9 Поперечный шаг 80
Расчетная высота горелок 38,6 Продольный шаг 65
Ширина фронта котла         13,6 Сечение для прохода газов 73,4
Глубина топки 12,5 Сечение для прохода пара 0,32
Площадь стенок топки 2313 Площадь поверхности нагрева 5811
Площадь потолка 132 ВЭ  
Площадь настенного РПП  310 Диаметр труб 32
Площадь выходного окна 237 Толщина труб 5
Площадь ошипованных экранов 0 Тип пучка Шахматный
Средняя высота РПП 31,4 Индекс типа пучка 2
Объем топочной камеры 5770 Число рядов по ходу газов 32
ШПП   Поперечный шаг 100
Диаметр труб 32 Продольный шаг 50
Толщина труб 5 Сечение для прохода газов 82,8
Поперечный шаг 550 Площадь поверхности нагрева 5320
Продольный шаг      36 Продольный шаг 50
Высота ширм 14,9 Сечение для прохода газов 82,8
Глубина ширм 2,8 Площадь поверхности нагрева 5320
Площадь выходного сечения 163,2    
Сечение для прохода газов 202    
Сечение для прохода пара 0,28    
Площадь поверхности нагрева 1600    
Число рядов по ходу газов 20    
Число рядов по ходу газов условие 2    
ВП      
Тип ВП РВП    
Индекс ВП 2

Диаметр труб 0

Толщина труб 0

Поперечный шаг 0

Продольный шаг      0

Число рядов по ходу газов 0

Число рядов по ходу газов условие 2

Число ходов 0

Сечение для прохода газов 59

Сечение для прохода воздуха 59

Площадь поверхности нагрева 18500

Высота ВП 3,5

Эквивалентный диаметр 9,6

Доля сечения, омываемая газами 0,44

Доля сечения, омываемая воздухом 0,44

Объемы продуктов сгорания

                                                                                                                                            Таблица №2

Величина

=0,63   =5,22

Газоходы

Топка

ВП

Средние избытки воздуха

1,2

1,215

0,942

1,013

Объемы водяных паров

0,645

0,646

Объемы дымовых газов

6,162

6,233

Объемная доля трехатомных газов.

0,1395

0,138

0,102

0,101

0,2415

0,239

27,0

27,0

Концентрация золы в дымовых газах.

0,032

0,031

             

 

Проверка учета зольности:

Т.к условие  выполняется, то не учитываем энтальпию золы 

 

 

Энтальпии продуктов сгорания                                                  

                                                                                           

                                                                                                                  Таблица №3, (I – )

 0С

, ккал/кг

=1,2 =1,23
100 173 149 202.8 207.27
200 350 300 410 419
300 532 453 622.6 636.19
400 721 610 843 861.3
500 914 770 1068 1091.1
600 1110 934 1296.8 1324.82
700 1313 1102 1533.4 1566.46
800 1521 1272 1775.4 1813.56
900 1734 1441 2022.2 2065.43
1000 1950 1616 2273.2 2321.68
1100     2166 1795 2525 2578.85
1200 2384 1974 2778.8 2838.02
1300 2607 2153 3037.6 3102.19
1400 2835 2336 3302.2 3372.28
1500 3060 2520 3564 3639.6
1600 3288 2704 3828.8 3909.92
1700 3519 2888 4096.6 4183.24
1800 3750 3071 4364.2 4456.33
1900 3984 3260 4636 4733.8
2000 4217 3448 4906.6 5010.04
2100 4453 3637 5180.4 5289.51
2200 4690 3825 5455 5569.75
2300 4926 4017 5729.4 5849.91
2400 5163 4208 6004.6 6130.84
2500 5400 4398 6279.6 6411.54

 

 

 

Тепловой баланс котла

                                                                                                                                                    Таблица №4

Величина Формула или источник

Результат

 
Температура уходящих газов   Задаемся 110 120  
Энтальпия уходящих газов Iух, ккал/кг По таблице I – , Iух=f(αух, ) 333,1 364  
Энтальпия холодного воздуха Iх.в, ккал/кг Iх.в =f(tв.вх) Iх.в = 59,4 59,4  
Энтальпия воздуха на входе в котел I в.вх, ккал/кг I в.вх = 59,4 59,4  
Теплоемкость сухой массы топлива [НТР] 0.236 0.236  
Теплоемкость рабочего топлива Cтл Cтл= Cтл = 0.304 0.304  
Температура топлива tтл,0С Принимаем 20 20  
Физическое тепло топлива iтл iтл=cтл.tтл iтл=0,282.20   4.72 4.72  
Располагаемое тепло топлива = + 5704.72 5704.72  
Доля золы уносимой со шлаком 0.05 0.05  
Температура золы, tзл,0С Для ТШУ 600

600

Теплоемкость золы ,ккал/кг Таблице 13 [1,стр179] 133.8 133.8  
Потери тепла на наружное охлаждение ,% Рисунок 5.1 [1,стр 21] 0.4 0.4  
Потери от механического недожога ,% Таблица 17 [1,стр200] 1.5 1.5  
Потери тепла с теплом шлака ,% 0.706 0.406  
Потери с уходящими газами ,% 4,3 4,85  

                                                                                                                      

Продолжение таблицы №4.

КПД котельного агрегата ,%   93.39 92.84
Коэффициент сохранения тепла 0.9959 0.9958
Расход топлива подаваемого в топку , кг/ч 54433.13 54755.598
Расчетный расход топлива , кг/ч 53616.63 53934.26

 

 

Результат

Температура уходящих газов Задаемся

110

120

Температура горячего воздуха 0 Задаемся

200

150

200

 150 Энтальпия горячего воздуха , ккал/кг По таблице №3. Энтальпии продуктов сгорания

398

298

9398

298 Балансовое тепловосприятие по рабочему телу , ккал/кг

440,18

310,18

440,18

310,18 Температура присосов , С0

115

90

115

90 Энтальпия присосов Iпрс, ккал/кг По таблице «Энтальпии продуктов сгорания»

228

178,8

228

178,8 Энтальпия газов на входе в воздухоподогреватель , ккал/кг

729,49

608,8

760,44

639,73 Температура газов на входе в воздухоподогреватель , С0   По таблице №3. Энтальпии продуктов сгорания

332,8

275,36

338,91

280,99 Большая разность температур , С0

80

90

Меньшая разность температур , С0 71,7

77,9

82,9

89,2

Перепад температуры меньший ,0С 161,7

117,9

162,9

119,2

Перепад температуры больший ,0С 170

180

170

180

Безразмерный параметр Р 0,67

0,72

0,64

0,7

Безразмерный параметр R 1,07

1,07

1,06

1,06

Коэффициент пересчета Ψ Номограмма 31

1

Температурный напор , С0 75,8

78,9

86,4

89,6

Коэффициент использования [1, табл 7-4,стр48]

0,8

Средняя температура газов , С0

190,85

168,95

201,45

179,6 Расчетная скорость дымовых газов , м/с

3,675

3,5

3,78

3,61 Расчетная скорость воздуха , м/с

3,53

3,23

3,57

3,27 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1, α1= (НТР ном.18) (ном.14 НТР) α1= α1= α1=16·1,1·1 α1=16,6·1,1·1

17,6

16,6

17,1

16,6 Коэффициент теплопередачи от стенки к воздуху, α2, ккал/м²ч˚С α2нСzCsCф       (НТР ном.18)        Сz (НТР ном.13)        CsCф (НТР ном.13) α2= α2= α2=15,1·1·1,1·1 α2=15,2·1·1,1·1    

16,5

17

16,8

17,1 Коэффициент теплопередачи К, ккал/м2.С0

4,09

3,94

4,02

3,91 Тепловосприятие QТ, ккал/кг QТ = QТ = QТ = QT= QT=

275,36

332,8

280,99

338,91                    

 

Расчет топочной камеры.

В результате расчета топочной камеры  определяются значения температуры газов на выходе из топки V''т и лучистое тепловосприятие топки Qтл. Предварительное значение V''т выбираем в пределе 1100 °С.

Результаты расчета топочной камеры приведены в таблице №6.

                                                                                              Таблица №6

Величина Формула или источник

Результат

Температура газов на выходе из топки V``т Задаемся

1000

Энтальпия газов на выходе из топки I``т Таблица 3

2943,8

Температура горячего воздуха tгв, 0С Из графика

308

380 Энтальпия горячего в-ха, I0гв, ккал/кг Таблица 3

609,24

769,4 Тепло вносимое в топку воздухом, Qв, ккал/кг Qв=(αт-∆αт-∆αпл)I0гв+(∆αт+∆αпл)I0хв Qв=(1,2-0-0)*609,24+(0+0)*59,4 Qв=(1,2-0-0)*769,4+(0+0)*59,4

731,09

923,3 Полезное тепловыделение в топке, Qт, ккал/кг Qт=Qрр(100-q4-q3-q6)/(100-q4)+Qв-Qввн                          Qт=5704,72(100-1,5-0-0,706)/(100-1,5)+731,09 Qт=5704,72(100-1,5-0-0,706)/(100-1,5)+923,2

6394,92

6587,03 Относительная высота горелок, Хг Хг=hг/Нрт                                                                                                                Хг=10,9/36,6

0,297

Поправка, ∆Х Стр.27 НТР

0,05

Относ. положение максимума температур по высоте горелок Хт Хт=Хг+∆Х                                                                                                        Х=0,297+0,5

0,378

Параметр М М=0,59-0,5Хт                                                                                 М=0,59-0,5*0,378

0,401

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м S=3,6Vт/Fст=3,6*5770/2313

8,29

Площадь открытых экранов, Fэкр, м² Fэкр=2313-132-237-310

1634

Угловой коэффициент гладкотрубных экранов, х Номограмма 1

1

Адиабатная температура, Vа, ˚С Vа=f(Qт,α"т); по таблице 3

2014,36

2068,79

Ср. суммарная теплоемкость продуктов сгорания, (VC)ср, ˚С (VC)ср=(Qт-I"т)/(Vа-V)                                                                  (VC)ср=(6394,92-2943,8)/(2014,36-1000) (VC)ср=(6587,03-2943,8)/(2068,79-1000)

3,402

3,409

Коэффициент тепловой эффективности экранов, Ψэкр НТР Таблица 6-2: ξ=0,45                                                         Ψэкр=хξ=1*0,45=0,45

0,45

Коэффициент тепловой эффективности потолка,

0,45

Коэффициент тепловой эффективности РПП,

0,45

Коэффициент тепловой эффективности окна, Ψокн Ψокн=хξ=1*0,414

0,414

   

 

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности, Ψср

0,446

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, Кгrп, 1/(мкгс/см²)

0,0142

Диаметр золовых частиц, dзл, мкм Таблица 6-1

16

Плотность дымовых газов, ρг, кг/м³ [1, стр. 25]

1,3

Безразмерная концентрация золы в дымовых газах, μзл Табл. 2

0,014

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, Кзлμзл, 1/(мкгс/см²)

0,12

Коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами, КкоксХ1Х2, 1/(мкгс/см²) НТР, стр. 25: Ккокс=1; Х1=0,5; Х2=0,1                                                                     КкоксХ1Х2=1*0,5*0,1=0,05

0,05

Коэффициент ослабления лучей топочной средой, К, 1/(мкгс/см²) К=КгrпзлμзлкоксХ1Х2                                                     К=0,0142+0,12+0,05

0,1842

Эффективная степень черноты факела, аф аф=1-е-KPS; Р=1атм                                                            аф=1-е-0,1842*1*8,98

0,818

Степень черноты, ат атф/(аф+(1-афср)                                                                 ат=0,818/(0,818+(1-0,818)*0,446)

0,912

Температура газов на выходе из топки , С0   1011,35

 

1020,14

Разница температур, ∆Т"т ∆Т"т=|Т"т-V"т|<50                                                              ∆Т"т=|1011,35-1000|=11,35 ∆Т"т=|1020,14|=20,14

Условие выполняется

Энтальпия газов на выходе из топки, I"т, ккал/кг Табл. 3 2980,76

 

3009,376

Количество тепла воспринятое в топке, Qтл, ккал/кг Qтл=  (Qт-I"т) Qтл =0,9958(6394,92-2980,76) Qтл =0,9959(6587,03-3009,376) 3399,82

3562,986

           

 

Результат

Относительная высота потолка, Хпот Хпот=hпотгт

1

Коэффициент распространения тепловой нагрузки по высоте, ηв Номограмма 11

0,63

Коэффициент тепловой эффективности потолка ψпот Ψпот= Ψэкр

0,45

Тепловосприятие потолка, Qлпот,ккал/кг Qлпот =QтлηвFпотψпот/(Fстψср)                                                                   Qлпот =3399,82*0,63*132*0,45/(2313*0,447) Qлпот =3562,986*0,63*132*0,45/(2313*0,447) 123,1 128,96 Относительная высота окна, Хокн Хокн=hокнгт=38,6/46,05

0,84

Коэффициент распространения тепловой нагрузки по высоте окна, ηвокн Номограмма 11

0,8

Тепловосприятие окна, Qлокн,ккал/кг Qлокн=QтлηвокнFокнψокн/(Fстψср)                                                                   Qлокн =3399,82*0,63*237*0,419/(2313*0,447) Qлокн =3562,98*0,63*237*0,419(2313*0,447) 205,72 215,59 Относительная высота НРП, Хнрп Хнрп= hНРПгт=31,4/46,05

0,68

Коэффициент распространения тепловой нагрузки по высоте НРП, ηвнрп Номограмма 11

1

Тепловосприятие НРП, Qлнрп,ккал/кг Qлнрп =Qтл ηвнрп Fнрпψнрп/(Fстψср)                                                                   Qлнрп=3399,82*1*310*0,45/(2313*0,447) Qлнрп=3562,986*1*310*0,45/ (2313*0,447) 458,72 480,73

 

 

9. Расчет предварительного расхода пара.

Результаты расчета приведены в таблице №9.

                                                                                                           Таблица №8

Величина Формула или источник

Результат

Давление перегретого пара Рпе, кгс/см² Задано

140

Теплота парообразования, r, ккал/кг Таблица 23

238,54

Тепловосприятие экранов, Qэкр, ккал/кг Qэкр=Qтл-Qлокн-Qлпот-Qлнрп                                                                Qэкр=3399,82-205,72-123,1-458,72 Qэкр=3562,986-215,59-128,96-480,73 2612,28 2737,71
Предварительная паропроизводительность, Dпр, кг/ч Dпр=Qэкр*Bр/r Dпр=2612,28*53616,63/238,55 Dпр=2737,71*53934,26/238,55 390644,4 411826,8

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Введение……………………………………………………………………………

2.  Исходные данные…………………………………………………………………

2.1 Параметры котла ТПЕ-217…………………………………………………….......

3. Объемы продуктов сгорания……………………………………………………..

3.1 Энтальпии продуктов сгорания…………………………………………………...

4. Тепловой баланс котла……………………………………………………………

5. Расчет воздухоподогревателя…………………………………………………….

6. Расчет топочной камеры………………………………………………………….

7. Расчет радиационных поверхностей нагрева топки…………………………..

8. Расчет распределения давлений по водопаровому тракту котла……………

9. Расчет предварительного расхода пара…………………………………………

10. Расчет водяного экономайзера………………………………………………….

11. Уточнение расхода пара и расчета экономайзера……………………………

12. Расчет ШПП………………………………………………………………………

13. Расчет КПП……………………………………………………………………….

14. Анализ надежности и экономичности котла…………………………………

15. Рекомендации по изменению конструкции котла…………………………..

Список литературы………………………………………………………………….

Введение

Целями курсовой работы являются: овладение навыками поверочных тепловых расчетов парового котла, углубление знаний о процессах, происходящих в барабанном котле, и о взаимосвязях конструктивных и режимных характеристик котла, развитие навыков работы с персональным компьютером.

Исходные данные

Котел ТПЕ-217; ; ; ; .

Топливо №12.

WР=9,0; AР=18,2; SР=0,3; СР=61,5; HP=3,7; NP=1,5; ОР=5,8; VГ=30; =5700

 

Присосы воздуха в трактах котла:

- в топке α т=1,2

- в ШПП Δαш=0

- в КПП Δαкпп=0

- в ВЭ Δαэк=0

- в РВП Δαрвп=0,2

 

Расчетная схема котла ТПЕ – 217 представлена на рисунке 1.

                                                                                         

Рисунок 1. Котел ТПЕ - 217

Параметры котла ТПЕ-429

                     

                                                                                                                                                    Таблица №1

Топочная камера Значение КПП Значение
Паропроизводительность, т/ч 670 Диаметр труб 32
Тип шлакоудаления ТШУ Толщина труб 5
Диаметр труб 60 Тип пучка Коридорный
Толщина труб 6 Индекс типа пучка 1
Шаг между трубами Sтр, мм 80 Число рядов по ходу газов 24
Средняя высота горелок 10,9 Поперечный шаг 80
Расчетная высота горелок 38,6 Продольный шаг 65
Ширина фронта котла         13,6 Сечение для прохода газов 73,4
Глубина топки 12,5 Сечение для прохода пара 0,32
Площадь стенок топки 2313 Площадь поверхности нагрева 5811
Площадь потолка 132 ВЭ  
Площадь настенного РПП  310 Диаметр труб 32
Площадь выходного окна 237 Толщина труб 5
Площадь ошипованных экранов 0 Тип пучка Шахматный
Средняя высота РПП 31,4 Индекс типа пучка 2
Объем топочной камеры 5770 Число рядов по ходу газов 32
ШПП   Поперечный шаг 100
Диаметр труб 32 Продольный шаг 50
Толщина труб 5 Сечение для прохода газов 82,8
Поперечный шаг 550 Площадь поверхности нагрева 5320
Продольный шаг      36 Продольный шаг 50
Высота ширм 14,9 Сечение для прохода газов 82,8
Глубина ширм 2,8 Площадь поверхности нагрева 5320
Площадь выходного сечения 163,2    
Сечение для прохода газов 202    
Сечение для прохода пара 0,28    
Площадь поверхности нагрева 1600    
Число рядов по ходу газов 20    
Число рядов по ходу газов условие 2    
ВП      
Тип ВП РВП    
Индекс ВП 2

Диаметр труб 0

Толщина труб 0

Поперечный шаг 0

Продольный шаг      0

Число рядов по ходу газов 0

Число рядов по ходу газов условие 2

Число ходов 0

Сечение для прохода газов 59

Сечение для прохода воздуха 59

Площадь поверхности нагрева 18500

Высота ВП 3,5

Эквивалентный диаметр 9,6

Доля сечения, омываемая газами 0,44

Доля сечения, омываемая воздухом 0,44

Объемы продуктов сгорания

                                                                                                                                            Таблица №2

Величина



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 246; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.159.195 (0.179 с.)