Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
ДОНБАССКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра АСУТП
Курсовой проект
по курсу: «Котельные и турбинные установки»
Выполнил:
ст. гр. ТА-96-2
Косенко Е.А.
Проверил:
Регишевская И.Д.
Алчевск 1999 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Описание прототипа
2 Тепловой расчет парогенератора
1 Расчетное задание
2 Топливо, воздух, продукты сгорания
3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
5 Основные конструктивные характеристики топки
6 Расчет теплообмена в топке
7 Расчет фестона
8 Расчет перегревателя
9 Расчет испарительного пучка
10 Расчет хвостовых поверхностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Поверочный расчет выполняют для существующих парогенераторов. По
имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и топливе
определяют температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах
между поверхностями нагрева, К.П.Д. агрегата, расход топлива. В результате
поверочного расчета получают исходные данные, необходимые для выбора
вспомогательного оборудования и выполнения гидравлических, аэродинамических
и прочностных расчетов.
При разработке проекта реконструкции парогенератора, например в связи
с увеличением его производительности, изменением параметров пара или с
переводом на другое топливо, может потребоваться изменение целого ряда
элементов агрегата. Однако основные части парогенератора и его общая
компоновка, как правило, сохраняется, а реконструкцию тех элементов,
которые необходимо изменить, выполняют так, чтобы по возможности
сохранялись основные узлы и детали типового парогенератора.
Расчет выполняется методом последовательного проведения расчетных
операций с пояснением производимых действий. Расчетные формулы сначала
записываются в общем виде, затем подставляются числовые значения всех
входящих в них величин, после чего приводится окончательный результат.
1 ОПИСАНИЕ ПРОТОТИПА
Топочная камера объемом 89.4 м3 полностью экранирована трубами 60[pic]3 мм
с шагом их во всех экранах 90 мм; состоит из четырех транспортабельных
блоков . На боковых стенках установлены газомазутные горелки.
Испарительный пучок из труб 60[pic]3 мм расположен между верхним и
нижним барабанами. Опускные трубы испарительного пучка расположены в
плоскости осей барабанов. В верхнем барабане перед входными сечениями
опускных труб установлен короб для предотвращения закручивания воды и
образования воронок на входе в опускные трубы.
Парогенератор имеет перегреватель с коридорным расположением труб
28[pic]3 мм. Регулирование температуры перегретого пара осуществляется
поверхностным пароохладителем, установленным со стороны насыщенного пара.
Схема испарения- трехступенчатая: первая и вторая ступени размещены в
верхнем барабане( соответственно в средней его части и по торцам); третья
ступень вынесена в выносные циклоны 377 мм.
Воздухоподогреватель- трубчатый, одноходовой (по газам и воздуху), с
вертикальным расположением труб 40[pic]1.5 мм; поперечный шаг- 55 мм,
продольный-50 мм.
Экономайзер- чугунный, ребристый, двухходовой ( по газам и воде).
Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора Е-25-
25-380ГМ следующие:
Номинальная производительность, т/ч...............25
Рабочее давление пара , МПа.......................2.4
Температура перегретого пара, 0С..................380
Площадь поверхностей нагрева, м2:
лучевоспринимающая(экранов и фестона).............127
конвективная:
фестона.......................................7
перегревателя.................................73
испарительного пучка..........................188
экономайзера..................................590
воздухоподогревателя..........................242
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОГЕНЕРАТОРА
2.1 Расчетное задание
Для выполнения теплового расчета парогенератора, схема которого изображена
на рис. 1-1, будем исходить из следующих данных:
1. Паропроизводительность агрегата - 25 т/ч
2. Давление пара у главной паровой задвижки рп, Мпа-2.4
3. Температура перегретого пара tпп, 0С-380
4. Температура питательной воды tпв-100
5. Температура уходящих газов [pic]ух-140
6. Топливо-мазут малосернистый.
Для сжигания заданного вида топлива выбираем камерную топку. Температуру
воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 25 0С, горячего
воздуха- 350 0С
2 Топливо, воздух и продукты сгорания.
Из табл. 6-1 выписываем расчетные характеристики топлива:
Wp=3 % ; Ap=0.05 %; SpK+OP=0.3 %; Cp=84.65%; Hp=11.7 %;Np=0.3 %; Op=0.3;
Qph=40.31 МДж
Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг
топлива:
V0=0.0889(Cp+0.375Spop+k)+0.265Hp-0.0333OP=7.535+3.09=10.6 м3/кг
Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:
а) объем двухатомных газов
VN2=0.79V0+0.008Np=8.374+0.0024=8.376
б) объем трехатомных газов
VRO2=[pic]=1.58
в) объем водяных паров
VH2O=0.11Hp+0.0124Wp+0.0161V0=1.49
По данным расчетных характеристик и нормативных значений присосов
воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на
выходе из топки aт и присосы воздуха по газоходам [pic] и находим расчетные
коэффициенты избытка воздуха в газоходах a``. Результаты расчетов сводим в
таблицу 2-1.
Таблица 2-1 Присосы воздуха по газоходам Da и расчетные коэффициенты
избытка воздуха в газоходах a``
|Участки газового тракта |Da |a`` |
|Топка и фестон |0,1 |1,15 |
|Перегреватель |0,05 |1,2 |
|Конвективный пучок |0,05 |1,25 |
|Воздухоподогреватель |0,06 |1,31 |
|Экономайзер |0,1 |1,41 |
По формулам (2-18)-(2-24) рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные
доли газов r и полученные результаты сводим в таблицу 2-2.
Таблица 2-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
(VRO2=1,58 м3/кг, V0=10,6 м3/кг, VN20=8,376 м3/кг, V0H2O=1,49 м3/кг)
|Величина |Един|Газоходы |
| |ица | |
| | |Топка и |Перегрев|Конвектив|Воздухопо|Экономайз|
| | |фестон |атель |ный ый |догревате|ер |
| | | | |пучок |ль | |
|Расчетный |- |1.15 |1.2 |1,25 |1,31 |1,41 |
|коэффициент избытка | | | | | | |
|воздуха | | | | | | |
|VRO2 |м3/к|1,58 |1,58 |1,58 |1,58 |1,58 |
|VR2=VN20+ (1-a)V0 |г |9,964 |10,49 |11,02 |11,662 |12,722 |
|VH2O=V0H2O+0.0161(1-|м3/к|1.515 |1.52 |1.53 |1.54 |1.56 |
|a)V0 |г |13.059 |13.59 |14.13 |14,782 |15,862 |
|VГ= VRO2+ VR2+ VH2O |м3/к|0.12 |0.116 |0.111 |0.107 |0.099 |
|rRO2= VRO2/ VГ |г |0.116 |0.111 |0.108 |0.104 |0.098 |
|rH2O= VH2O/ VГ |м3/к|0.23 |0.2278 |0.219 |0.211 |0.197 |
|rn= rRO2+ rH2O |г | | | | | |
| |- | | | | | |
| |- | | | | | |
| |- | | | | | |
3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Удельные энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания
топлива определяем по следующим формулам :
IB=V0(ct)B;
IГ0=VRO2(cJ)RO2+V0N2(cJ)N2+V0H2O(cJ)H2O.
Полученные результаты сводим в таблицу 2-3.
Таблица 2-3 Энтальпия теоретического объема воздуха и продуктов сгорания
топлива.
|J, 0С|I0= |IRO2= VRO2 |I0N2= V0N2 * |I0H2O= V0H2O |Iг= VRO2(cJ)RO2|
| |V0(ct)B,|cJ)RO2, |cJ)N2, кДж/кг|(cJ)H2O ., |V0N2 +(cJ)N2 |
| |кДж/кг |кДж/кг | |кДж/кг |+V0H2O(cJ)H2O.,|
| | | | | |кДж/кг |
|30 |413,4 | | | |413,4 |
|100 |1399,2 |267,02 |1088,62 |226,5 |2980,01 |
|200 |2819,6 |564,06 |2177,24 |456 |6014,32 |
|300 |4271,8 |883,22 |3282,6 |694,5 |9128,27 |
|400 |5745,2 |1219,76 |4413,098 |939 |12311,85 |
|500 |7250,4 |1573,68 |5560,336 |1191 |15568,74 |
|600 |8798 |1930,76 |6732,696 |1450,5 |18903,896 |
|700 |10377,4 |2308,38 |7921,804 |1720,5 |22319,03 |
|800 |11978 |2692,32 |9152,782 |2002,5 |25814,37 |
|900 |13578,6 |3082,58 |10408,882 |2286 |29343,24 |
|1000 |15221,6 |3479,16 |11673,356 |2587,5 |32947,05 |
|1100 |16907 |3882,06 |12937,83 |2889 |36599,6 |
|1200 |18592,4 |4292,86 |14193,93 |3196,5 |40257,76 |
|1300 |20468,6 |4702,08 |15491,9 |3516 |47763,06 |
|1400 |22005,6 |5119,2 |16823,366 |3837 |44178,58 |
|1500 |23733,4 |5536,32 |18121,336 |4168,5 |47785,166 |
|1600 |25471,8 |5951,86 |19452,802 |4501,5 |51559,556 |
|1700 |27199,6 |6375,3 |20784,268 |4840,5 |55377,962 |
|1800 |28927,4 |6798,74 |22124,108 |5187 |59199,668 |
|1900 |30708,2 |7222,18 |23489,07 |5532 |63037,248 |
|2000 |32478,4 |7651,94 |24820,536 |5889 |66951,45 |
|2100 |34333,4 |8081,7 |26185,498 |6241,5 |70839,876 |
|2200 |36029,4 |8511,46 |27550,46 |6598,5 |74842,098 |
Энтальпию продуктов сгорания топлива подсчитываем по формуле:
IГ=I0Г+( a-1)I0B.
Полученные результаты сведем в таблицу 2-4.
Таблица 2-4 Энтальпия продуктов сгорания в газоходах
|J, 0С|Iг0, |Iв0,кДж/|Участки газового тракта |
| |кДж/кг |кг | |
| | | |Топка |Перегреватель |Конвект. Пучок|Воздухоподогрева|Экономайзер |
| | | |a=1.15 |a=1.2 | |тель |a=1.41 |
| | | | | |a=1.25 |a=1.31 | |
| | | |I |DI |I |DI |I |DI |I |DI |I |DI |
|100 |2681,34 |1399,2 | | | | | | | | |3072,25 | |
|200 |6016,9 |2819,6 | | | | | | | | |6199,8 |3917,|
|300 |9132,12 |4271,8 | | | | | | |9342,1|3641,6 |9411,1 |9 |
|400 |12317,058 |5745,2 | | | | | | |3 |3725 | |3710,|
|500 |15575,416 |7250,4 | | | | |15864,5 |3723,|12601 |3816,3 | |65 |
|600 |18911,956 |8798 | | | | |19264,09|4 |15935,| | | |
|700 |22328,084 |10377,4 | | |22660,9| | |3810,|5 | | | |
|800 |25825,602 |11978 |26112,7| |64 |3817.6|22746,4 |9 |21639,| | | |
|900 |29356,062 |13578,6 |4 |3571,1|26212,2| |28820,1 |3897,|3 | | | |
|1000 |32961,26 |15221,6 |29683,8| | |3850.4| |6 | | | | |
|1100 |36615,89 |16907 |5 |3648,6|29797,4| | | | | | | |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|