Характеристика водотрубных котлов - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Характеристика водотрубных котлов

Основные особенности водотрубных котлов малой паропроизводительности и низкого давления. Расчет теплового баланса, потеря теплоты, топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера. Анализ расчетов газового и воздушного тракта.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
водотрубный котел экономайзер нагрев
В настоящее время выпускаются различные конструкции котлов низкого давления, в том числе с дымогарными и жаровыми трубами, в которых продукты сгорания проходят внутри труб, а вода омывает их снаружи, и водотрубные котлы, в которых испаряемая вода циркулирует в трубах, а продукты сгорания омывают наружную поверхность труб.
Характерными для водотрубных котлов малой паропроизводительнтости и низкого давления, используемых промышленности, являются следующие особенности:
- развитие конвективных испарительных поверхностей нагрева, что определяется меньшим, чем необходимо для испарения воды при низком давлении, тепловосприятием экранов и экономайзера, завершение охлаждения продуктов сгорания в конвективном водяном пучке или в экономайзере, что возможно при низкой температуре питательной воды (80-100) и экономически оправданной повышенной температуре уходящих газов при малой паропроизводительности котлов;
- отсутствие подогрева воздуха, что упрощает конструкцию котла и допустимо при слоевом сжигании твердого топлива и факельном сжигании газа и мазута;
- двухбаробанная схема включения испарительных поверхностей нагрева и расположение обогреваемых опускных труб циркуляционного контура конвективного пучка в облости низких температур газов;
- отсутствие устройства для регулирования температуры перегрева пора.
Питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан. В нижний барабан вода опускается по задним трубам конвективного пучка, передние трубы которого являются испарительными. Кроме того, котловая вода из верхнего барабана поступает по опускным стоякам, вынесенным за пределы обогрева в коллекторы боковых экранов. Пар, отсепарированный в жалюзийном сепараторе в верхнем барабане, направляется в паропровод. Боковые стены котлов закрыты натрубной обмуровкой, состоящей из слоя шамота по сетке и нескольких слоев изоляционных плит, закрытых снаружи металлической обшивкой. Котлы оборудованы системой возврата уноса и острым дутьем.
Рассмотрим общий вид котла ДЕ-6.5-14ГМ с топочной камерой, предназначенной для сжигания газа и мазута. Паропроизводительность котла 6.5 т/ч, давление пара 14МПа. Для всех типоразмеров котлов типа ДЕ диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000мм. Расстояние между барабанами 2700мм. Ширина топочной камеры по осям экранных труб 1970мм, высота 1500мм. Топочная камера отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой из труб 51?2.5м, сваренных между собой. В задней части перегородки имеется окно для входа газов в конвективный пучок. Трубы 51?2.5мм правого бокового экрана, покрывающие пол и потолок топки, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны и соединяются с ними вальцовкой; трубы заднего экрана крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой. Пол топки закрыт слоем огнеупорного кирпича. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами 51?2.5мм, ввальцованными в барабаны. Котел имеет в конвективных пучках продольные перегородки, что обеспечивает разворот газов в пучке и выход газов через заднюю стенку котла. Обмуровка боковых стен котла натрубная, толщиной 25мм, состоит из шамотобетона и изоляционных плит толщиной 100мм, укрепленных на трубах котла. Снаружи обмуровка покрывается металлической обшивкой.
Основные теплотехнические и конструктивные размеры котлоагрегата серии ДЕ-6.5-14ГМ
Число рядов труб по ходу продуктов сгорания в одном газоходе
Лучевоспринимающая поверхность нагрева
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки
Температура газов на выходе из топки
Видимое теплонапряжение топочного объема
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания
Присосы воздуха по газоходам котлоагрегата конвективного пучка
Суммарное сопротивление газоходов котлоагрегата
Чугунный экономайзер с обшивкой имеет присосы воздуха по газоходам
состав: CН=98.9%, СН=0.3%, СН=0.1%, СН=0.1%, СН=0%, N=0.4%, СО=0.2%
Определяем теоретический объем сухого воздуха, необходимого для полного горения
V=0.0476?[0.5?CO+0.5?H+1.5?HS+]= =0.0476?[0.5?0+0.5?0+1.5?0+(1+)?98.9+(2+)?0.3+(3+)?0.1+(4+)?0.1+(5+)?0]=9.52(м/м);
где m - число атомов углерода; n - число атомов водорода.
Определяем теоретический объем продуктов сгорания при б=1
=0.01?[0+0+(?98.9+?0.3+?0.1+?0.1+?0+0.124?10+1.61?9.52]=2.2(м/м);
V=0.01?[CO+CO+HS+]=0.01?[0.2+0+0+1?98.9+2?0.3+3?0.1+4?0.1++5?0]=1.0041(м/м);
Принимаем к установке для газа камерную топку. Определяем:
· коэффициент избытка воздуха на выходе из топки =1.1;
· удельная нагрузка топочного объема по условиям горения 350-580кВт/м;
· потери теплоты от химической неполноты сгорания q=0.5%;
Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам
- средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева;
V - действительный объем водяных паров, м3 /м3 ;
V - действительный суммарный объем продуктов сгорания, м3 /м3 ;
r, r, r - объемные доли трехатомных газов и водяного пара.
V°=9.52м/м, V=7.5м/м, V=1м/м, V=2.2м/м
Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
I=V°?(сх)в , I=V?( сх)+V?( сх)+V?( сх);
(сх)в , ( сх), ( сх), ( сх)- энтальпия 1м3 воздуха, трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров, принимаются для каждой выбранной температуры по таблице, кДж/м3 ;
V, V , V - объемы трехатомных газов, теоретического объема азота и водяного пара, берутся из табл 1, м3/ м3.
Рис 2. Диаграмма конвективных пучков.
Расчетный тепловой баланс и расход топлива
1. Определяем располагаемую теплоту для газообразного топлива (кДж/м3)
Q- низшая теплота сгорания сухой массы газа, кДж/м3, принимается по табл. 2.2 лит.1.
Q -- теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата отборным паром, отработанным паром или другим теплоносителем в калорифере, устанавливаемом перед воздухоподогревателем, кДж/м3;
Газ предварительно не подогревается, поэтому Q=0;
2. Определяем потерю теплоты с уходящими газами:
Iух - энтальпия уходящих газов, определяется по таблице 2 при х=155°С и бух=1.25 ,
I- энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяется при tв=30°С по формуле
бух - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, берется из таблицы 1 в сечении газохода после последней поверхности нагрева;
q4 - потеря теплоты от механической неполноты горения, для газа q4=0;
3. Определяем потерю теплоты от химической неполноты горения:
4. Определяем потерю теплоты от наружного охлождения:
q5=q5 ном?Dном/D, q5 ном=2,3%; Dном=D=6.4т/ч;
Dном - номинальная нагрузка парового котла, т/ч;
D - расчетная нагрузка парового котла, т/ч;
Потеря теплоты от наружного охлаждения q5 определяется для паровых котлов по рисунку q5=2.3%.
5. Потери в виде физической теплоты шлаков и потеря от охлаждения балок и панелей топки, не включенных в рециркуляционный контур котла отсутствуют.
6. Вычисляем КПД брутто парового котла (%) из уравнения обратного теплового баланса: =100-(q2+q3+q4+q5+q6 ) =100-(6.5+0.5+0+2.3)=90.8%.
Коэффициентом полезного действия (КПД) парового котла называют отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Часть выработанной теплоты в виде пара и электрической энергии расходуется на собственные нужды.
Так, например, на собственные нужды расходуется пар для привода питательных насосов, на обдувку поверхностей нагрева и т.д., а электрическая энергия - для привода дымососа, вентилятора, питателей топлива, мельниц системы пылеприготовления и т. д. Под расходом на собственные нужды понимают расход всех видов энергии, затраченной на производство пара. Поэтому различают КПД агрегата брутто и нетто. Если КПД агрегата определяется по выработанной теплоте, то его называют брутто, а если по отпущенной теплоте - нетто.
1. Расход топлива котельного агрегата можно определить из уравнения прямого баланса для парового котла:
где Q- полезная мощность парового котла, кВт;
Вка - расход топлива паровым котлом, или м3/с;
КПД парового котла по уравнению обратного баланса (%) =100-(q2+q3+q4+q5+q6 ).
При тепловом расчете парового или водогрейного котла тепловой баланс состоит в определении КПД брутто и расчетного расхода топлива.
2. Вычисляем полезную мощность парового котла (кВт) по формуле:
Q=D?(i-i)+D ?(i - i )+0.01?p?( D + D )?(i - i);
где D - расход выработанного перегретого пара, кг/с; D=0кг/с
D- расход выработанного насыщенного пара, кг/с; D =6.4?1000/3600=1.78 кг/с
i, i, i, I - энтальпия перегретого пара, питательной воды на входе в индивидуальный водяной экономайзер, насыщенного пара и кипящей воды в барабане котла, кДж/кг; i=0 кДж/кг;
i=2785.7 кДж/кг при tн.п=187.95°С ( табл 11-1, лит 2 ; )
I=798.3 кДж/кг при tн.п=187.95°С ( табл 11-1, лит 2 ;)
p - непрерывная продувка парового котла, %, учитывается только при р2 %;
Q=1.78?(2785.7-209.5)+0.01?6?(1.78+0)?(798.3-209.5)=4647.4 кДж/м3;
3. Подсчитаем расход топлива (м3/с), подаваемого в топку парового котла, из уравнения прямого теплового баланса:
4. Определить расчетный расход топлива (м3/с) для газа:
5. Для последующих расчетов определяем коэффициент сохранения теплоты
Таблица №5 Тепловой баланс котлоагрегата, определение КПД и расхода топлива
Температура газов на выходе из топки
Площадь поверхности стен топочной камеры
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки
Средний коэффициент тепловой эффективности
Эффективная толщина излучаемого слоя
Степень черноты светящейся части факела
Степень черноты не светящейся части факела
Тепловое напряжение топочного объема
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания
Уточненная температура газов на выходе из топки
Энтальпия прод. сгор на выходе с КП
Энтальпия прод. сгор на выходе с КП
Теплота, отдаваемая продуктам сгорания
Средняя температура продуктов сгорания
Средняя скорость продуктов сгорания
Доля 3-ех а.г. в продуктах сгорания
Доля водяного пара в продуктах сгорания
Коэф теплоотдачи от прод.сгор. к поверх.нагрева
Кол-во теплоты воспринятое поверх.нагрева
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м2
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2
Температура воды после экономайзера
Средняя температура продуктов сгорания
Состав и характеристика рабочего топлива. Определение конструктивных размеров топочной камеры. Тепловосприятие и проверочно-конструктивный расчет пароперегревателя, котельного пучка и водяного экономайзера. Аэродинамический расчет газового тракта котла. курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.03.2015
Принципиальное устройство парового котла ДЕ-6,5-14ГМ, предназначенного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Расчет теплового баланса котельного агрегата. Расчет топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера. курсовая работа [192,0 K], добавлен 12.05.2010
Состав и характеристика топлива. Определение энтальпий дымовых газов. Тепловосприятие пароперегревателя, котельного пучка, водяного экономайзера. Аэродинамический расчёт газового тракта. Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры. курсовая работа [279,3 K], добавлен 17.12.2013
Определение состава и энтальпий дымовых газов. Определение конструктивных размеров и характеристик топочной камеры. Тепловосприятие водяного экономайзера. Аэродинамический расчёт газового тракта котла. Поверочно-конструктивный расчёт котельного пучка. курсовая работа [373,9 K], добавлен 02.04.2015
Расчет топочной камеры котельного агрегата. Определение геометрических характеристик топок. Расчет однокамерной топки, действительной температуры на выходе. Расчет конвективных поверхностей нагрева (конвективных пучков котла, водяного экономайзера). курсовая работа [139,8 K], добавлен 06.06.2013
Назначение и параметры котельного агрегата. Описание пароводяного тракта, поверхности нагрева. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и топочной камеры. Расчет водяного экономайзера, уточнение теплового баланса. курсовая работа [525,8 K], добавлен 16.06.2014
Расчет объема продуктов сгорания и воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет конвективных поверхностей нагрева и экономайзера. Составление прямого баланса. курсовая работа [756,1 K], добавлен 05.08.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Характеристика водотрубных котлов курсовая работа. Физика и энергетика.
Реферат: Влияние закрытия трещин на циклическую трещиностойкость сплавов. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Арктика: строение и тектоника
Курс Лекций На Тему Концепция Бухгалтерской Отчетности В Рф
Дипломная работа по теме Финансовый механизм в регулировании экономики Республики Казахстан
Курсовая работа по теме Современная внешнеполитическая концепция России и ее реализация в отношениях с балканскими странами
Контрольная Работа На Тему Фізкультура
Сочинение Горе От Ума Вечен Ли Конфликт
Реферат: Организационные фазы роста фирмы
Сочинение Мои Любимые Игрушки 4
Реферат: Радиотехническая система связи
Дипломная работа по теме Методы анализа кредитоспособности заемщиков
Курсовая работа по теме Привод к тарельчатому питателю для формовочной земли
Сочинение На Тему Экстремальный Спорт
Реферат: Влияние инфляции на бух учет в отечественной и зарубежной практике. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа На Тему Кризис Системы Макроэкономического Регулирования И Кейнсианской Теории В 70-Х Годах Xx Ст.
Курсовая Работа На Тему Анализ Показателй По Труду На Предприятии Торговли.
Реферат по теме Биржевая деятельность на свободном рынке
Курсовая Работа На Тему Исследование Профессиональной Мотивации Студентов Педагогического Вуза
Практическая Работа Профессиональная Деятельность
Дипломная работа по теме Принцип состязательности в российском уголовном процессе
Работа клинического психолога с истероидными личностями - Психология курсовая работа
Правовое регулирование имущества супругов. Брачный договор - Государство и право дипломная работа
Проблема наречий в морфологической системе английского и турецкого языков - Иностранные языки и языкознание дипломная работа