Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Мая 2015 в 14:21, дипломная работа
Роль энергетики в народном хозяйстве Республики Казахстан исключительно велика. Преобладающее значение среди электростанций Казахстана имеют тепловые электростанции. В особенности большое народнохозяйственное значение имеют районные паротурбинные электростанции. Наиболее характерными чертами развития тепловых электростанций в Казахстане являются: широкое использование местных топлив; большие масштабы применения теплофикации; использование пара высокого давления и температуры; автоматизация тепловых процессов.
К электростанциям предъявляются требования безусловно надежной и высокоэкономичной работы. Современные тепловые электростанции обладают весьма сложным хозяйством и отличаются большим разнообразием основных и вспомогательных агрегатов и механизмов.
Введение 4
1 Описание технологической схемы 6
2 Тепловой расчет котла БКЗ – 420 – 140 9
2.1 Тепловой расчет при сжигании Шубаркольского угля 12
2.2 Тепловой расчет при сжигании попутного газа 50
3 Аэродинамический расчет 84
3.1 При сжигании Шубаркольского угля 84
3.2 При сжигании попутного газа 97
4 Охрана окружающей среды 110
4.1 Система золоулавливания ТЭЦ 110
4.2 Расчет выбросов в атмосферу 111
5 Автоматика 114
5.1 Описание автоматики котельного агрегата 114
5.2 Расчет ссужающего устройства 114
6 Охрана труда 119
6.1 Трудовой Кодекс 119
6.2 Требования к работникам котельного цеха 119
6.3 Противопожарное водоснабжение, пожарная техника и средства
связи 122
6.4 Расчет исскуственного освещения 126
7 Расчет экономического эффекта 128
Заключение 133
Список использованной литературы 135
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Произведение |
pns |
p*rn*s |
0,103*0,229*0,89= 0,0204 |
Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами, 1/(м*МПа) |
кг |
[6, номограмма 3] |
9,7 |
золовыми частицами, 1/(м*МПа) |
кзл |
[6, номограмма 4] |
69 |
Оптическая толщина
|
kps |
(кг*rn+ кзл*μзл)*p*s |
(9,7*0,229+69*0,054)*0,103*0, |
Степень черноты факела |
а |
[6, номограмма 2] |
0,415 |
Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм |
φш |
||
Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, ккал/кг |
Qл.вых |
Qл.вх*(1- а)* φш/β+ +5,7*10-11*а* Нвыхл*Т4ср* ξп/Вр |
120*(1-0,415)* *0,06/0,93+5,7*10-11* *0,415*38,5* *(1196+273)4*0,5/ 19,19=115 |
Тепло, получаемое излучением из топки ширмами (середина) и дополнительными поверхностями, ккал/кг |
Qл |
Qл.вх-Qл.вых |
120-115=5,0 |
Количество тепла, воспринятого из топки ширмами, ккал/кг |
Qшл |
Qл*Нппр/ (Нппр+Нш) |
5,0*332/583,3=4,41 |
То же дополнительной поверхностью, ккал/кг |
Qшдл |
Qл*Нпот*2/ (Нпотр+Нш) |
5,0*59,6*2/583,3= 1,54 |
Тепловосприятие ширм и допол-ных поверхностей по балансу, ккал/кг |
Qсрш+дб |
φ*(I``-I``)/2 |
697 |
Тепловосп-тие ширм по балансу, ккал/кг |
Qсршб |
Принимаем предварительно |
507 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Тепловосприятие до-полнительных пов-тей в районе ширм по балансу, ккал/кг |
Qшдб |
Принимаем предварительно |
190 |
Расход воды на впрыск первой ступени, кг/с |
Двпр1 |
Принимаем предварительно |
4,3 |
Расход воды на впрыск второй ступени, кг/с |
Двпр2 |
Принимаем предварительно |
2,2 |
Температура пара на входе в ширмы, оС |
t`срш |
Принимаем предварительно |
435 |
Энтальпия пара там же, ккал/кг |
i`срш |
[8, таблица 3] |
742 |
Энтальпия пара на выходе, ккал/кг |
i``срш |
||
Температура пара на выходе, оС |
t``срш |
[8, таблица 3] |
514 |
Средняя скорость газов в поп. сеч, м/с |
Wгпоп |
Вр*Vг*(τср+273)/ (Fпоп*273) |
7,19 |
Средняя скорость газов в продольном сечении, м/с |
Wгпр |
Вр*Vг*(τср+273)/ (Fпр*273) |
10,39 |
Поправка на геометрическую компоновку пучка |
Сs |
[6, номограмма 12] |
0,957 |
Поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания |
Сz |
[6, номограмма 12] |
1 |
Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока при поперечном омывании |
Спопф |
[6, номограмма 12] |
0,93 |
Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К) |
αпопн |
[6, номограмма 12] |
67 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании, Вт/(м2*К) |
αпопк |
Сs*Сz*Сф*αпопн |
0,957*1*0,93*67= 59,6 |
Средняя температура пара, оС |
tср |
(t`срш+t``срш)/2 |
474,5 |
Средняя скорость пара, м/с |
wсршп |
(Д-Двпр1- Двпр2)*υ/fп |
22,43 |
Коэфф-т, учитыв-щий влияние изменения физич-х парамет-ров потока при прод. омыв |
Спрф |
[6, номограмма 14] |
0,73 |
Поправка на относительную длину |
Сl |
[6, номограмма 14] |
1 |
Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К) |
αпрн |
[6, номограмма 14] |
34 |
Коэффициент тепло-отдачи конвекцией при прод-м омывании, Вт/(м2*К) |
αпрк |
Спрф*Сl*αпрн |
0,73*1*34= 24,8 |
Средний коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К) |
αк |
(αпопк+αпрк)/2 |
(59,6+24,8)/2=42,2 |
Коэффициент загрязнения, (м2*К)/Вт |
ε |
[6, п. 7-49, рис. 7-9а] |
0,0054 |
Коэффициент использования ширм |
ξ |
[6, п. 7-49, рис. 7-9б] |
0,85 |
Поправка на форму канала |
Сd |
[6, номограмма 15] |
1,06 |
Коэффициент тепло-отдачи, Вт/(м2*К) |
αн |
[6, номограмма 15] |
4790 |
Коэффициент тепло-отдачи от стенки к пару, Вт/(м2*К) |
α2 |
αн*Сd |
4790*1,06=5077 |
Температура поверхности загрязнения, оС |
tз |
tср+(ε+1/ α2)* (Qсршб+ Qшл)* Вр*103/Ншср |
473,5+ (0,0054+1/5077)* (565,6+4,44)* 19,19*103/166=831 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Коэффициент тепло-отдачи, Вт/(м2*К) |
αн |
[6, номограмма 19] |
441,9 |
Коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2*К) |
αл |
а*αн |
0,415*441,9=183,4 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/(м2*К) |
α1 |
ξ*[αк*π*d/ (2*S2*x)+αл] |
0,85*[42,2*3,14* 0,032/(2*0,052 *0,71)+183,4]=204,6 |
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К) |
k |
α1/[1+(ε+1/α2)* (1+ Qшл/Qсршб)* α1] |
204,6/[1+(0,0054+ 1/5077)*(1+4,44/ 565,6)*204,6]= 89,8 |
Температурный напор, оС |
∆t |
τср-tср |
658 |
Тепловосприятие ширм по уравнению теплообмена, ккал/кг |
Qсршт |
Ншср*k*∆t/ (103*Вр) |
691 |
Невязка, % |
|δQ| |
|Qсршт-Qсршб|*100/ Qб |
|697-691|*100/ 691=0,86‹ 2 % |
Отводящие трубы боковых экранов | |||
Температура газов на входе, оС |
τ`отвтр |
Из расчета ширм |
1038 |
Энтальпия газов на входе, ккал/кг |
I`отвтр |
По таблице 4.5 |
3527 |
Температура газов на выходе, оС |
τ``отвтр |
Принимаем предварительно |
1028 |
Энтальпия газов на выходе, ккал/кг |
I``отвтр |
По таблице 4.5 |
3484 |
Тепловосприятие труб по балансу, ккал/кг |
Qотвтр б |
(I` отвтр -I`отвтр)*φ |
43,11 |
Средняя температура газов , оС |
τср |
(τ`пк + τ``пк)/2 |
(1038+1028)/2= 1033 |
Угловой коэффициент |
хотв.тр |
[6, номограмма 1] |
0,24 |
Лучистое тепло,воспр. поверх-ми в поворот-ной камере, ккал/кг |
Qпкл |
2*Qвыхл*(1-хотв.тр) |
2*115,12*(1-0,24)= 175 |
Подвесные трубы (Третья ступень пароперегревателя) | |||
Лучистое тепловос-приятие, ккал/кг |
Qподвл |
Qпкл*Нподв/∑Нпк |
175*121/436= 48,6 |
Температура пара на входе, оС |
t`подв |
Принимаем предварительно |
514 |
Продолжение таблицы 2.6
Наименование |
Обозна- чение |
Формула, обоснование |
Расчет, величина |
Энтальпия пара на входе, ккал/кг |
i`подв |
[8, таблица 3] |
792 |
Энтальпия пара на выходе, ккал/кг |
i``подв |
Из расчета ширм (середина) |
800 |
Температура пара на выходе, оС |
t``подв |
[8, таблица 3] |
542 |
Тепловосприятие поверхности по балансу, ккал/кг |
Qподвб |
(Д-Двпр2-Двпр1)* (i``подв-i`подв)/ Вр-Qподвл |
174 |
Средняя скорость газов, м/с |
Wподвг |
Вр*Vг*(τср+273)/ (Fподвг*273) |
10,22 |
Поправка на геометрическую компоновку пучка |
Сs |
[6, номограмма 12] |
0,94 |
Поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания |
Сz |
[6, номограмма 12] |
1 |
Коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока при поперечном омывании |
Сф |
[6, номограмма 12] |
0,95 |
Коэффициент тепло-отдачи, Вт/(м2*К) |
αн |
[6, номограмма 12] |
48,3 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м2*К) |
αк |
Сs*Сz*Сф*αн |
0,94*1*0,95*48,3= 43,1 |
Средняя температура пара, оС |
tср |
(t`подв+t``подв)/2 |
528 |
Средняя скорость пара, м/с |
wподвп |
(Д-Двпр1- Двпр2)*υ/fп |
21,53 |
Коэффициент загрязнения, (м2*К)/Вт |
ε |
[6, п. 7-49, рис. 7-9а] |
0,0043 |
Поправка на форму канала |
Сd |
[6, номограмма 15] |
1,04 |
Коэффициент тепло-отдачи, Вт/(м2*К) |
αн |
[6, номограмма 15] |
3510 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, Вт/(м2*К) |
α2 |
αн*Сd |
3510*1,04=3650 |