Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Тепловосприятие пароперегревателя.

Поиск

Содержание.

Исходные данные………………………………………………………………………3

1. Состав и характеристика топлива……………………………………………...4

2. Определение состава и энтальпий дымовых газов…………………………....4

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1…………………………...4

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α>1…………………………...5

Расчет энтальпй……………………………………………………................9

3. Тепловой баланс………………………………………………………………..12

4. Расчет топки…………………………………………………………………….13

Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры…………………………………………………………………………….13

Расчет теплообмена в топке………………………………………………..15

5. Определение тепловосприятий………………………………………………..16

Тепловосприятие пароперегревателя……………………………………...16

Тепловосприятие котельного пучка……………………………………….16

Тепловосприятие водяного экономайзера………………………………...17

Сведение теплового баланса котла………………………………………..17

6. Поверочно-конструктивный расчет пароперегревателя…………………….18

7. Поверочно-конструктивный расчет котельного пучка……………………...21

8. Поверочно-конструктивный расчет водяного экономайзера……………….23

9. Аэродинамический расчет газового ракта котла…………………………….25

Библиографический список…………………………………………………………..27

Диаграмма зависимости энтальпий газов от температуры при α>1………………28

 

Исходные данные.

1. Тип котла – ДЕ-25-1.4ГМ;

2. Топливо – природный газ;

3. Коэффициент избытка воздуха – α=1,1.

4. Средний состав природного газа, его теплота сгорания, плотность обьемы воздуха и прдуктов сгорания при α=1.

Газопровод Состав газа % по объему
 
Саратов – Н.Новгород 91,9 % 2,1 % 1,3 % 0,4 % 0.1 % 3,0% 1,2 %  

 

 

1. Состав и характеристика топлива.

Энергетическая характеристика топлива определяется его теплотой сгорания. Различают низшую () и высшую () теплоту сгорания топлива.

Определим низшую теплоту сгорания:

 

 

Топливный эквивалент:

;

Из неравенства следует, что используемое топливо является высококалорийным.

 

2. Определение состава и энтальпий дымовых газов.

 

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1:

Теоретическое количество воздуха:

;

;

 

Теоритическое количество трехатомных газов:

;

 

Теоритическое количество водяных паров:

;

;

 

Теоритическое количество азота:

;

 

Теоритическое количество дымовых газов:

;

 

 

Процентный состав дымовых газов при сжигании топлива находим по формуле:

;

; ; ; .

 

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1:

Определяем коэффииент расхода воздуха последовательно по всему газовому такту котла по формуле:

;

 

а также среднее значение коэффициента избытка воздуха в соответствующем газоходе:

;

где α’,α” – начальный и конечный коэффициенты расхода воздуха.

∆α – подсос;

Топка: α’=1.1, Δα=0.05, α”=1.15, αср=1.125;

Пароперегреватель: α’=1.15, Δα=0.05, α”=1.2, αср=1.175;

Котельный пучок: α’=1.2, Δα=0.05, α”=1.25, αср=1.225;

Экономайзер: α’=1.25, Δα=0.1, α”=1.35, αср=1.3;

Количество трехатомных газов:

;

 

Количество водяных паров:

;

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Количество азота:

;

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Количество кислорода:

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Действительное количество дымовых газов при αср:

;

при αср=1,125 Vгд =11.2237 м3/кг

при αср=1,175 Vгд =11.6653 м3/кг

при αср=1,225 Vгд =12.1067 м3/кг

при αср=1,3 Vгд =12.7689 м3/кг

Процентный состав дымовых газов:

 

Действительное процентное содержание дымовых газов.


при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 


 

Масса дымовых газов:

;

=

= 10 г/м3

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Плотность дымовых газов:

;

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

Средняя объёмная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном давлении:

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Средняя массовая теплоемкость продуктов сгорания:

при αср=1,125 ;

 

при αср=1,175 ;

при αср=1,225 ;

при αср=1,3 .

 

Для удобства все вышеприведенные расчеты сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

№ п/п Величины Размер- ность
Газоходы
Топка Паро-перегрев. Котел. пучок Эконо-майзер
             
  Коэффициент избытка воздуха перед газоходом, α’   1.1 1.15 1.2 1.25
  Коэффициент избытка воздуха за газоходом, α”   1.15 1.2 1.25 1.35
  Присос, Δα   0.05 0.05 0.05 0.1
  Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе, αср   1.125 1.175 1.225 1.3
  Количество трехатомных газов, 1,035 1,035 1,035 1,035
  Количество водяных паров, 2,1475 2,1545 2,1615 2,1719
  Количество азота, 7,8131 8,1564 8,4996 9,0145
  Количество кислорода, 0,2281 0,3194 0,4106 0,5475
  Количество продуктов сгорания, 11,2237 11,6653 12,1067 12,7689
  Объемное содержание трехатомных газов, % 9,22 8,87 8,55 8,11
  Объемное содержание водяных паров, % 19,13 18,47 17,85 17,01
  Объемное содержание азота, % 69,61 69,92 70,21 70,6
  Объемное содержание кислорода, % 2,03 2,74 3,39 4,29
  Суммарное объемное содержание трехатомных газов и паров воды, % 28,35 27,34 26,4 25,12
  Масса дымовых газов,   13,6 14,1 14,7 15,5
  Плотность дымовых газов, 1,212 1,36 1,214 1,214
  Средняя объемная теплоемкость продуктов сгорания, 1,362 1,36 1,358 1,355

Расчет энтальпий:

 

Расчет энтальпий продуктов сгорания для всех видов топлива при α=1 проводят по формуле:

 

;

 

Энтальпии газов определяются:

 

;

;

;

 

При коэффициенте расхода воздуха α>1 расчёт энтальпий проводится по формуле:

где энтальпия воздуха

 

300 °С ;

400 °С ;

500 °С ;

600 °С ;

700 °С ;

800 °С ;

900 °С ;

1000 °С ;

1100 °С ;

1200 °С ;

1300 °С ;

1400 °С ;

1500 °С ;

1600 °С ;

1700 °С ;

1800 °С ;

1900 °С ;

2000 °С ;

2100 °С ;

2200 °С ;

 

При коэффициенте расхода воздуха α>1 расчет энтальпий проводят по формуле:

 

, кДж/м³;

 

800 °С

900 °С Y г =15280,65 кДж/кг

1000 °С Y г =17182,17 кДж/кг

1100 °С Y г =19092,57 кДж/кг

1200 °С Y г =21016,2 кДж/кг

1300 °С Y г =22986,69 кДж/кг

1400 °С Y г =24992,21 кДж/кг

1500 °С Y г =26991,90 кДж/кг

1600 °С Y г =29018,57 кДж/кг

1700 °С Y г =31058,05 кДж/кг

1800 °С Y г =33106,65 кДж/кг

1900 °С Y г =35188,42 кДж/кг

2000 °С Y г =37263,48 кДж/кг

2100 °С Y г =39358,75 кДж/кг

2200 °С Y г =41462,84 кДж/кг

 

Пароперегреватель: 700-1200 ºС, αср=1.175:

700 °С

800 °С Y г =13905,07 кДж/кг

900 °С Y г =15836,41 кДж/кг

1000 °С Y г =17805,13 кДж/кг

1100 °С Y г =19784,55 кДж/кг

1200 °С Y г =21777,19 кДж/кг

 

Котельный пучек: 500-1000 ºС, αср=1.225:

 

500 °С

600 °С Y г =10520,02 кДж/кг

700 °С Y г =12432,13 кДж/кг

800 °С Y г =14395,44 кДж/кг

900 °С Y г =16392,17 кДж/кг

1000 °С Y г =18428,09 кДж/кг

 

Экономайзер: 300-700 ºС, αср=1.3:

 

300 °С

400 °С Y г =7197,06 кДж/кг

500 °С Y г =9090,92 кДж/кг

600 °С Y г =11059,44 кДж/кг

700 °С Y г =13069,62 кДж/кг

 

Таблица 3.

t, ºС Газоход , кДж/м³
Топка Пароперегреватель Котельный пучок Экономайзер
300       5330,84
400       7196,06
500     8646,86 9090,92
600     10520,02 11059,44
700   12007,13 12432,13 13069,62
800 13414,69 13905,07 14395,44  
900 16280,65 15836,41 16392,17  
1000 17182,17 17805,13 18428,09  
1100 19092,57 19784,13    
1200 21016,2 21777,19    
1300 22986,69      
1400 24992,21      
1500 26991,90      
1600 29018,57      
1700 31058,09      
1800 33106,65      
1900 35188,42      
2000 37263,48      
2100 39358,75      
2200 41525,71      

 

3. Тепловой баланс.

 

Для газообразного топлива распологаемая теплота равна:

 

, кДж/м³;

 

кДж/кг

 

Уравнение теплового баланса:

 

, %;

 

q3=0.5% - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, зависят от вида топлива и способа его сжигания;

q4=0% - из-за физической неполноты горения;

q5=1.2% - потери теплоты на наружное охлаждение котельного агрегата;

q6=0% - потери теплоты с физическим теплом шлака и золы.

 

Потери теплоты при сжигании попутного газа определяются по формуле:

 

%;

 

q1=100-11-0,5-0-1,2=87,3%

 

Расход топлива на котельный агрегат:

 

;

 

Расчетный расход топлива:

 

;

 

Коэффициент сохранения тепла:

 

.

 

4. Расчет топки.

 

Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры:

 

Для удобства результаты определения конструктивных размеров топки оформим в виде таблицы 3.

Таблица 4.

№ п/п Наименование величин Обозначение Ед. Изм. Топочные экраны
Фронтальный Задний Левый боковой Правый боковой Потолочный На поду
                   
  Расчетная ширина экранной стены 1.79 1.79 5,91 6,85 6,85 6,85
  Освещенная длинна стены 1.80 2.3 1.75 2.00 1.8 1.8
  Площадь стены 3.22 4.12 10,34 13,7 12,33 12,33
  Площадь участка стены, не закрытого экранами 5.10 - - - - -
  Наружный диаметр труб 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051
  Шаг экранных труб 0.055 0.055 0.0525 0.055 0.055 0.055
  Отнасительный шаг труб   1.07 1.07 1.03 1.07 1.07 1.07
  Расстояние от оси трубы до обмуровки 0.076 0.076   0.076 0.076 0.076
  Относительное расстояние до бмуровки   1.49 1.49   1.49 1.49 1.49
  Угловой коэффициент экрана   0.98 0.98 0.99 0.98 0.98 0.98
  Коэффициент, учитывающий загрязнение   0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
  Коэффициент тепловой эффективности экрана   0,686 0,686 0,693 0,686 0,686 0,686

 

Площадь стен экранов:

,м²;

 

 

Суммарная площадь стен экранов:

 

;

 

Угловой коэффициент экранов:

 

Коэффициент тепловой эффективности экранов:

 

;

 

 

Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом:

 

;

 

;

 

 

Активный объем топочной камеры:

где - площадь боковой стены топки, м2

- ширина топки,

 

Эффективная толщина излучающего слоя газов в топке:

 

Расчет теплообмена в топке.

 

Температура на выходе из топки:

 

, ºС;

 

 

Количество тепла, вносимое в топку с воздухом QB:

 

 

Yхв – энтальпии холодного воздуха, поступающего в топку в результате подсосов, кДж/кг

- коэффициенты расхода воздуха за топкой и величин подсоса.

 

 

Полезное тепловыделение в топке:

 

;

 

;

 

 

По диаграмме находим Та: Та=2063, К,

 

Параметр М для факельного сжигания топлива:

где А и В –опытные коэффициенты, зависящие от способа и типа сжигаемого топлива:

А=0,52 В=0,3

хт – относительное положение максимума температур факела в топке:

где - поправка на отклонение максимума температур, равна 0,15;

- относительный уровень расположения горелок;

где -высота расположения горелок от пода.

- высота топки.

 

Определяем степень черноты топки:

 

где , - степень черноты, которой обладал бы факел при заполнении всей топки только светящихся пламенем или только трёхатомными газами;

m – коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объёма, равен 0,1

Величины асв и аг находят по формулам:

где е – основание натуральных логарифмов;

ST – эффективная толщина излучающего слоя в топке(2,526)

Кг – коэффициент ослабления лучей топочной средой, Кг=3,875

Р – давление в топке, равно атмосферному 1кг/см2

КС – коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

Коэффициент Кс определяют по формуле:

 

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1кг топлива в интервале температур от tа до t’’т вычисляют:

Вычисляем :

Количество теплоты, переданное излучением в топке, определяют по формуле:

 

5. Определение тепловосприятий.

Библиографичесуий список.

Учебное пособие: «Тепловой расчет паровых котлов малой мощности». Иваново 1994, ИИСИ, Курилов В. К.

 

Содержание.

Исходные данные………………………………………………………………………3

1. Состав и характеристика топлива……………………………………………...4

2. Определение состава и энтальпий дымовых газов…………………………....4

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1…………………………...4

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α>1…………………………...5

Расчет энтальпй……………………………………………………................9

3. Тепловой баланс………………………………………………………………..12

4. Расчет топки…………………………………………………………………….13

Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры…………………………………………………………………………….13

Расчет теплообмена в топке………………………………………………..15

5. Определение тепловосприятий………………………………………………..16

Тепловосприятие пароперегревателя……………………………………...16

Тепловосприятие котельного пучка……………………………………….16

Тепловосприятие водяного экономайзера………………………………...17

Сведение теплового баланса котла………………………………………..17

6. Поверочно-конструктивный расчет пароперегревателя…………………….18

7. Поверочно-конструктивный расчет котельного пучка……………………...21

8. Поверочно-конструктивный расчет водяного экономайзера……………….23

9. Аэродинамический расчет газового ракта котла…………………………….25

Библиографический список…………………………………………………………..27

Диаграмма зависимости энтальпий газов от температуры при α>1………………28

 

Исходные данные.

1. Тип котла – ДЕ-25-1.4ГМ;

2. Топливо – природный газ;

3. Коэффициент избытка воздуха – α=1,1.

4. Средний состав природного газа, его теплота сгорания, плотность обьемы воздуха и прдуктов сгорания при α=1.

Газопровод Состав газа % по объему
 
Саратов – Н.Новгород 91,9 % 2,1 % 1,3 % 0,4 % 0.1 % 3,0% 1,2 %  

 

 

1. Состав и характеристика топлива.

Энергетическая характеристика топлива определяется его теплотой сгорания. Различают низшую () и высшую () теплоту сгорания топлива.

Определим низшую теплоту сгорания:

 

 

Топливный эквивалент:

;

Из неравенства следует, что используемое топливо является высококалорийным.

 

2. Определение состава и энтальпий дымовых газов.

 

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1:

Теоретическое количество воздуха:

;

;

 

Теоритическое количество трехатомных газов:

;

 

Теоритическое количество водяных паров:

;

;

 

Теоритическое количество азота:

;

 

Теоритическое количество дымовых газов:

;

 

 

Процентный состав дымовых газов при сжигании топлива находим по формуле:

;

; ; ; .

 

Расчет при коэффициенте расхода воздуха α=1:

Определяем коэффииент расхода воздуха последовательно по всему газовому такту котла по формуле:

;

 

а также среднее значение коэффициента избытка воздуха в соответствующем газоходе:

;

где α’,α” – начальный и конечный коэффициенты расхода воздуха.

∆α – подсос;

Топка: α’=1.1, Δα=0.05, α”=1.15, αср=1.125;

Пароперегреватель: α’=1.15, Δα=0.05, α”=1.2, αср=1.175;

Котельный пучок: α’=1.2, Δα=0.05, α”=1.25, αср=1.225;

Экономайзер: α’=1.25, Δα=0.1, α”=1.35, αср=1.3;

Количество трехатомных газов:

;

 

Количество водяных паров:

;

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Количество азота:

;

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Количество кислорода:

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

Действительное количество дымовых газов при αср:

;

при αср=1,125 Vгд =11.2237 м3/кг

при αср=1,175 Vгд =11.6653 м3/кг

при αср=1,225 Vгд =12.1067 м3/кг

при αср=1,3 Vгд =12.7689 м3/кг

Процентный состав дымовых газов:

 

Действительное процентное содержание дымовых газов.


при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 

при αср=1,125

при αср=1,175

при αср=1,225

при αср=1,3

 


 

Масса дымовых газов:



Поделиться:


Познавательные статьи:




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 332; 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 - 3.15.138.89 (0.009 с.)