Поверочный тепловой расчет топки парового котла

Дата добавления: 11 Мая 2012 в 16:49
Автор работы: v************@mail.ru
Тип работы: курсовая работа
Скачать архив (207.35 Кб)
Файлы: 1 файл
Скачать файл  Просмотреть файл 

Курсовой проект. Поверочный тепловой расчет топки парового котла ТП-230.doc

  —  845.50 Кб
 

 Федеральное агентство по образованию

      Государственное образовательное  учреждение

    высшего профессионального  образования

      «Самарский  государственный  технический университет»

____________________________________________________________________

 

К а ф е д р а «Тепловые электрические станции» 
 
 
 
 

Поверочный  тепловой расчет топки

парового котла 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Вариант 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Самара 2006 
 
 
 

Введение 

    Тепловой  расчет парового котла может быть конструктивным и поверочным. Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей его работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета котла определяют: коэффициент полезного действия котла, расход топлива, температуру уходящих газов, температуру рабочей среды за каждой поверхностью нагрева.

    При поверочном расчете котла вначале  определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и в других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу продуктов сгорания.

      Задание

 

    Произвести  поверочный тепловой расчет отдельных поверхностей нагрева и свести тепловой баланс котла ТП-230:

Характеристика  котла ТП-230

  1. Номинальная паропроизводительность

      Dном=213 т/ч= 59,2 кг/с;

  1. Температура перегретого пара tпп=498 °С;
  2. Давление перегретого пара рпп=10 МПа;
  3. Давление в барабане  котла рбар=10,8МПа;
  4. Температура питательной воды tпв=198 °С;
  5. Давление питательной воды рпв=11,5 МПа;
  6. Вид топлива: каменный уголь, Карагандянский бассейн. Марка К. Класс Р, отсев.
  7. Топка имеет металлическую наружную обшивку.
  1. Описание  конструкции котла
 

    По характеру движения рабочей среды парогенератор ТП-230 относится к агрегатам с естественной циркуляцией. Рабочая среда непрерывно движется по замкнутому контуру, состоящему из обогреваемых и не обогреваемых труб, соединенных между собой промежуточными камерами - коллекторами и барабанами. В обогреваемой части контура вода частично испаряется, образовавшийся пар отделяется от воды в барабанах и, пройдя через пароперегреватель, подается на турбину. Испарившаяся часть котловой воды возмещается питательной водой, подаваемой питательным насосом в водяной экономайзер и далее в барабан.

    Парогенератор ТП-230 выполнен по П-образной схеме. В  одной его вертикальной шахте  расположена топочная камера, в другой экономайзер и воздухоподогреватель, вверху в поворотном горизонтальном газоходе размещается конвективный пароперегреватель.

    Характерной особенностью парогенераторов этой серии является наличие двух барабанов, соединенных по пару и воде между собой пароперепускными трубами. Начальная стадия отделения пара от воды происходит в основном  в разделительном барабане меньшего диаметра. Последующее осушение   пара происходит в  основном  барабане  большего  диаметра.  Водоопускные трубы включены в основной барабан около его нижней образующей.

    Размещение  над топочной камерой двух барабанов хорошо компонуется с конструкцией топочных экранов. Сверху топка ограничивается потолочными трубами, которые являются продолжением труб фронтального экрана и включаются верхними концами непосредственно в разделительный барабан.

    Дымовые газы выходят из топочной камеры через разведенные (фестонированные) в 4 ряда трубы заднего экрана, также включенные верхними концами в разделительный барабан.

    Подъемные трубы работают друг с другом параллельно, однако их конфигурация, длина, освещенность факелом различна. Для обеспечения надежной циркуляции их группируют в отдельные контуры. В контур циркуляции включают подъемные трубы, идентичные по своему гидравлическому сопротивлению и тепловой нагрузке. Каждый отдельный контур имеет свои опускные трубы. В котле ТП-230 16 контуров циркуляции: по 3 контура на боковых экранах и по 5 на фронтовом и заднем экранах.

    Пароперегреватель чисто конвективного типа. Регулирование  температуры перегретого пара производится двумя пароохладителями поверхностного типа. Охлаждение и частичная конденсация пара осуществляется за счет нагрева части питательной воды, отводимой с этой целью из питательной линии в пароохладитель.

    Двухступенчатый экономайзер, служащий для подогрева  питательной воды уходящими газами, состоит из отдельных пакетов змеевиков.

    Трубчатый воздухоподогреватель, предназначенный  для нагрева дутьевого воздуха, транспортирующего угольную пыль при сжигании твёрдого топлива и подаваемого в зону горения топлива, состоит из двух ступеней, между которыми размещается нижняя часть (ступень) экономайзера.

2. Расчет объемов  продуктов сгорания, объемных долей  трехатомных газов  и концентраций  золовых частиц в газоходах котла.

Расчет  энтальпий воздуха  и продуктов сгорания топлива

 

    2.1. Расчетные характеристики  топлива

    По  табл. I [1], П4.1 [2] определяем состав рабочей массы топлива, %:

    − влажность  WP= 9,0;

    − зольность  AP=34,6;

    − сера колчеданная  =0,35;

    − сера органическая =0,35;

    − углерод  CP=46,8;

    − водород  HP=2,9;

    − азот NР=0,8;

    − кислород OP=5,2.

    Низшая  теплота сгорания =18,3 МДж/кг. 

    Приведенные характеристики, %∙кг/МДж:

             − влажность WП=2,08;

    − зольность  АП=4,55.

    Коэффициент  размолоспособности Кло=1,0.

    Выход летучих на горючую массу  =28,0 %.

    Температура начала размягчения золы t2=1220 °С; начала жидкоплавкого состояния золы t3=1360 °С. 

     2.2. Теоретический  объем воздуха 

    Теоретический объем воздуха  , м3 возд/кг, необходимый для сжигания 1 кг топлива при a=1 и нормальных физических условиях (t=0 °С, р=101325 Па), определяем по формуле (4-02) [1], (2.1) [2]: 

    

 

м3/кг. 

    2.3. Теоретические объемы  продуктов сгорания

    Теоретические объемы продуктов сгорания, получаемые при полном сжигании 1кг топлива с теоретическим количеством воздуха, м3/кг, определяем по формулам (4–04)¸(4–08) [1], (2,2)¸(2,5) [2]. 

    

/кг.

    

/кг.

    

 

    2.4. Коэффициент избытка  воздуха 

    Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки  для камерной топки с твердым удалением шлака принимаем по таблице XVII–XXI [1], 1.7 [2], aт=1,2.

    Присосы воздуха в газоходах котла (на выходе из газохода) принимаем по табл. XVII [1], табл. 1.8 [2]:

    − присосы  воздуха в топку Daт=0,08;

    − присосы  воздуха в фестон DaФ=0;

         − присосы воздуха в пароперегреватель  I ст. DaппI=0,015;

    − присосы  воздуха в пароперегреватель II ст. DaппII=0,015;

    − присосы  воздуха в экономайзер II ст.  DaэкII=0,02;

    − присосы  воздуха в воздухоподогреватель II ст. Da впI =0,03;

    − присосы  воздуха в экономайзер I ст.  Da экI=0,02;

         − присосы воздуха в воздухоподогреватель  I ст. DaвпI=0,03;

    − присосы  воздуха в систему пылеприготовления Daпл=0,1. 

    2.5. Объемы продуктов  сгорания 

    Объемы  продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц по газоходам котла представлены в табл. 2.1 (см. табл.4.1 [1], табл. 2.1 [2]).  

    Объемы  продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов

      и концентрации золовых частиц                        

                                                Таблица 2.1

    Величина  и

    расчетная

    формула

Газоход
топка,  фес-       тон п/п

I ст.

п/п

II ст.

эк.

II ст.

вп.

II ст.

эк.

I ст.

вп.

I ст.

1 2 3 4 5 6 7 8
1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева

a¢¢=aт+ ΣΔai

1,2 1,215 1,23 1,25 1,28 1,3 1,33
2. Средний  коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева

aср=(a¢+a¢¢)/2

1,2 1,2075 1,2225 1,24 1,265 1,29 1,315
3. Объём водяных паров, м3/кг

=
+     +0,0161(
aср-1)∙

0,526 0,526 0,528 0,529 0,531 0,533 0,535
4. Полный объём  газов, м3/кг

       VГ= +

        +1,0161(aср-1)∙

6,144 6,180 6,253 6,338 6,459 6,581 6,702
Продолжение таблицы 2.1
1 2 3 4 5 6 7 8
5. Объёмная доля водяных паров = /VГ 0,083 0,083 0,082 0,081 0,079 0,078 0,076
6. Доля трёхатомных газов и доля водяных паров rП= + 0,228 0,228 0,227 0,226 0,224 0,223 0,221
7. Масса дымовых газов при сжигании твёрдого и жидкого топлива

Gг=1-0,01AP +

+1,306∙aср , кг/кг

При сжигании газа:

Gг= +(dГ/1000)+

+1,306 ∙aср , кг/м3

8,144 8,191 8,284 8,394 8,55 8,706 8,862
8. Безразмерная концентрация золовых частиц, кг/кг

µ зл= APaун /(100∙Gг),

где aун – доля уноса золы из топки (см. табл. 4.6 [2]),

aун = 0,95.

0,0404 0,0401 0,0397 0,0392 0,0384 0,0378 0,0371
Страницы:12345следующая →
Описание работы
Тепловой расчет парового котла может быть конструктивным и поверочным. Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей его работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета котла определяют: коэффициент полезного действия котла, расход топлива, температуру уходящих газов, температуру рабочей среды за каждой поверхностью нагрева.
При поверочном расчете котла вначале определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и в других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу продуктов сгорания.
Содержание работы
содержание отсутствует