Диплом - Проектирование котельной

|8 |Объемная доля |-“- |0,122 |0,114 |0,107 |0,105 |

| |трехатомных газов | | | | | |

| |rRO=VRO2/VГ | | | | | |

|9 |Объемная доля |-“- |0,197 |0,186 |0,176 |0,077 |

| |водяных паров | | | | | |

| |rH2O=VH20/VГ | | | | | |

|10 |Концентрация золы в |-“- |3,99 |3,73 |3,51 |3,29 |

| |дымовых газах, | | | | | |

| |(=Ар*(ун/100*Vг | | | | | |

Таблица 1.8

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива,

КДж/кг

|(, (С|I0=(ctв)*V0 |I0RO2=(c()RO2|I0N2=(c()N2*V|I0H2O=(c()H2O|I0( |

| | |* *V0RO2 |0N2 |* *V0H2O | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

|30 |39*5,83=227,2 | | | | |

|100 |132*5,83=769,3 |169*0,054= |4,62*130= |151*0,616= |871,596 |

| | |187,13 |600,6 |92,87 | |

|200 |286*5,83=1550,3 |357*1,05= |260*4,62= |304*0,615= |1764,44 |

| | |376,3 |1201,2 |186,96 | |

|300 |403* …=2348,68 |559* … 589,10|392*…1811,04 |463*…284,75 |2674 |

|400 |542*…=3158,76 |772*…=813,69 |527*…=2434,74|626*…=384,99 |3633,42 |

|500 |664*…=3986,35 |996*…=1049,78|664*…=3067,68|794*…=488,31 |4605,89 |

|600 |830*…=4837,24 |1222*…= |804*…=3714,48|967*…=594,71 |5597,18 |

| | |1287,99 | | | |

|700 |979*…=5705,61 |1461*…= |946*…=4370,52|1147*…=705,41|6615,82 |

| | |1539,89 | | | |

|800 |1130*…=6585,64 |1704*…= |1093*…= |1335*…=821,03|766,71 |

| | |1796,02 |5049,66 | | |

|900 |1281*…=7465,67 |1951*…= |1243*…= |1524*…=937,26|8736,27 |

| | |2056,35 |5742,66 | | |

|1000 |1436*…=8369,01 |2202*…= |1394*…= |1725*…= |9822,05 |

| | |2320,91 |6440,26 |1060,86 | |

|1200 |1754*…=10222,31 |2717*…= |1695*…= |2131*…= |12005,19|

| | |2863,72 |7890,9 |1310,57 | |

|1400 |2076*…=12098,9 |3240*…= |2009*…= |2558*…= |14269,71|

| | |3414,96 |9281,58 |1573,17 | |

|1600 |2403*…=14004,66 |3767*…= |2323*…= |3001*…= |16548,3 |

| | |3970,42 |10792,28 |1845,62 | |

|1800 |2729*…=15904,61 |4303*…= |2648*…= |3458*…= |18868,07|

| | |4535,36 |12206,04 |2126,67 | |

|2000 |3064*…=17856,9 |4843*…= |2964*…= |3926*…= |21212,69|

| | |5104,52 |13963,68 |8414,49 | |

Таблица 1.9

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах

|(, (С |I0в, |I0г, |Газоходы и коэф-ты избытка воздуха |

| |КДж/кг |КДж/кг | |

| | | |(Т=1,35 |(kr=1,45 |(эк=1,53 |(вп=1,63 |

| | | |Iг |Iг |Iг |Iг |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |

|30 |227,2 | | | | | |

|100 | |871,596 | | |1007,9 |1015 |

|200 | |1764,44 | | |1900,76 |1964 |

|300 | |2674,98 | | |2811,3 |2870 |

|400 | |3633,42 | |3747,02 |3754 | |

|500 | |4605,89 | |4719,49 | | |

|600 | |5597,18 | |5710,49 | | |

|700 | |6615,82 | |6729,42 | | |

|800 | |7666,71 | |7780,31 | | |

|900 | |8736,37 | |8849,87 | | |

|1000 | |9822,05 |9912,93 |9935,65 | | |

|1200 | |12005,19 |12096,07 | | | |

|1400 | |14289,71 |14360,59 | | | |

|1600 | |16548,3 |16639,18 | | | |

|1800 | |18868,07 |18958,95 | | | |

|2000 | |21212,69 |21303,57 | | | |

|2200 | |23557,3 |23648 | | | |

Расчет теплового балнса котлоагрегата выполнен в табл. 1.10, а

поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в табл. 1.11.

На основе результатов табл. 1.9 построена I-d- диаграмма продуктов

сгорания, которая представлена на рис. 1.2.

Таблица 1.10

Расчет теплового баланса теплового агрегата

|Наименование |Обозначения|Расчетная |Единицы |Расчет |

| | |ф-ла, способ|измерения| |

| | | | | |

| | |опр. | | |

|1 |2 |3 |4 |5 |

|Распологаемая теплота |Qpp |Qpp=Qpн |КДж/Кг |22040 |

|Потеря теплоты от мех. |q3 |по табл. 4.4|% |0,8 |

|неполн. сгорания | |[4] | | |

|Потеря теплоты от мех. |q4 |по табл. 4.4|% |5 |

|неполноты сгорания | |[4] | | |

|Т-ра уходящих газов |(ух |исх.данные |oC |135 |

|Энтальпия уходящих |Iух |по табл. 1.9|КДж/Кг |1320 |

|газов | | | | |

|Т-ра воздуха в |tхв |по выбору |oC |30 |

|котельной | | | | |

|Энтальпия воздуха в |I0хв |по табл. 1.8|КДж/Кг |227,2 |

|котельной | | | | |

|Потеря теплоты с уход. |q2 | |% |(1320-1,63x227)|

|газами | | | |* |

| | | | |*(100-5)/(22040|

| | | | |)= |

| | | | |=6,25 |

|Потеря теплоты от нар. |q5 |по рис 3.1 |% |3,8 |

|охлажден. | |[4] | | |

|Потеря с физ. теплом |q6 |ашл*Iз*Ар/Qр|% |0,15*1206* |

|шлаков | |н | |*23/22040=0,19 |

|Сумма тепл. Потерь |(q | |% |6,25+0,8+5+3,8+|

| | | | | |

| | | | |+0,19=16,04 |

|КПД катлоагрегата |( |100-(Q |% |100-16,04=83,96|

|Коэф. Сохранения |( |1-q5/((+ q5)| |1-3,8/(83,96+3,|

|теплоты | | | |8)= |

| | | | |=0,957 |

|Производительность |D |по заданию |Кг/с |25/3,6=6,94 |

|агрегата по пару | | | | |

|Давление раб. тела |P |по заданию |МПа |1,4 |

|Т-ра рабочего тела |tнп |по заданию |oC |195 |

|Т-ра питательн. воды |tпв |по заданию |oC |104 |

|Удельная энтальпия р.т.|iнп |по |КДж/Кг |2788,4 |

| | |табл.vi-7[4]| | |

|Удельная энт. питат. |iпв |по |КДж/Кг |439,4 |

|воды | |табл.vi-7[4]| | |

|Значение продувки |n |по задан. |% |4,8 |

|Полезно исп. теплота |Q1 |D*(iнп-iпв)+|кВт |Q=6,94*(2788,4-|

|вагрегате | |n* | |439,4)+0,048*6,|

| | |*D(Iкв-Iнп) | |94*(830-439,4)=|

| | | | | |

| | | | |=16432,3 |

|Полный расход топлива |В |Q1/(Qрр |Кг/с |16432,3/0,8396*|

| | | | |*22040=0,88 |

|Расчетный расход |Вр |В*(1-q4/100)|Кг/с |0,88*(1-5/100)=|

| | | | | |

| | | | |=0,836 |

Таблица 1.11

Тепловой расчет котлоагрегата КЕ-25-14с

|№ |Наименование |Обознач|Расчетная формула или способ|Ед. |Расчет |

| | |ение |определения |изм. | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

| |Поверочный теплообмен в | | | | |

| |топке | | | | |

|1. |Температура холодного |tв | |oC |30 |

| |воздуха | | | | |

|2. |Энтальпия холодного воздуха |Iхв |табл. 1.10 |КДж/Кг |227,2 |

|3. |Температура воздуха после |tгв |принимается |oC |120 |

| |воздухоподогревателя | | | | |

|4. |Энтальпия воздуха после |Iгв |диаграма |КДж/кг |925,5 |

| |воздухоподогревателя | | | | |

|5. |Количество теплоты вносимое |Qв |Iг.в.((т-1)+ I(х.в.*((т |КДж/кг |925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346|

| |в топку воздухом | | | |,6 |

|6. |Полезное тепловыделение в |Qт |Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Q|КДж/кг |22040*(100-0,8-5,0-3,8)/(100-5|

| |топке | |в | |)+346,6=22126,4 |

|7. |Адиабатическая температура |tа |табл. 1.9 |oC |2170 |

| |горения | | | | |

|8. |Температура газов на выходе |( |по предварительному выбору |oC |1050 |

| | | |табл. 5-3[4] | | |

|9. |Энтальпия газов на выходе |Iт |табл. 1.9 |КДж/Кг |10458,7 |

|10.|Площадь зеркала горения |R |по чертежу |м2 |13,4 |

|11.|Суммарная поверхность стен |Fст |по чертежу |м2 |115,2 |

|12.|Диаметр экранных труб |dнб |по чертежу |мм |51*2,5 |

|13.|Шаг труб экранов: боковых и |S1 |по чертежу |мм |55 |

| |фронтового заднего |S2 |по чертежу |мм |100 |

|14.|Эффективная |Нлп |по чертежу |м2 |92,1 |

| |лучевоспри-нимающая | | | | |

| |поверхность топки | | | | |

|15.|Объем топочной камеры |Vт |по чертежу |м3 |61,67 |

|16.|Степень экранирования топки |( |Нэкр/Fст |- |0,8 |

|17.|Толщина излучающего слоя |Sт |3,6*Vт/Fст |м |3,6*61,67/115,2=1,93 |

| | | | | | |

| | | | | | |

|18.|Относительное положение |X |стр. 28[4] | |0,3 |

| |максимальных температур по | | | | |

| |высоте топки | | | | |

|19.|Параметр учитывающий |М |0,59-0,5*Xт | |0,59-0,5*0,3=0,44 |

| |распре-деление температуры в| | | | |

| |топке | | | | |

|20.|Средняя суммарная |Vгс*ср | |КДж/Кг |(22040-10458,7)/(2170-1050)=11|

| |теплоемкость продуктов | | | |,35 |

| |сгорания | | | | |

|21.|Объемная доля: водяных паров|гH20 |табл. 1.7 | |0,075 |

| | |гRO2 |табл. 1.7 | |0,122 |

| |трехатомных газов | | | | |

|22.|Суммарная объемная доля |гn |ГH20+ ГRO2 | |0,197 |

| |трехатомных газов | | | | |

|23.|Произведение |P*гn*Sт| |м*МПа |0,1*0,197*1,93=0,036 |

|24.|Степень черноты факела |А |рис. 5-4[4] | |0,28 |

|25.|Коэффициенты ослабления | | | | |

| |лучей: |kг |рис. 5-5 [4] |1/(м*Мп|7,2 |

| |3-х атомных газов |kз |рис. 5-6 [4] |а) |0,048 |

| |золовыми частицами |kкокс |стр. 31 [4] | |10 |

| |частицами кокса | | | | |

|26.|Безразмерные параметры: | | | | |

| |X1 |X1 |стр. 31 [4] |- |0,5 |

| |X2 |X2 | |- |0,03 |

|27.|Коэффициенты ослабления |kг*гn | |1/(м*Мп|7,2*0,197+0,04*3,99+10*0,5*0,0|

| |лучей топочной средой | | |а) |3==1,77 |

|28.|Суммарная сила поглощения |kps | | |1,77*0,1*1,93=0,327 |

| |топочного объема | | | | |

|29.|Степень черноты топки |ат |рис. 5-3 [4] | |0,57 |

|30.|Коэффициент тепловой |(ср |S*Hтл/Fст | |0,6*92,1/115,2=0,48 |

| |эффективности | | | | |

|31.|Параметр |( |R/Fст |- |13,4/115,2=0,12 |

|32.|Тепловая нагрузка стен топки|Qт |Вр*Qт/Fст |кВт/м2 |0,836*22040/115,2=159,9 |

|33.|Температура газов на выходе |(’’т |рис. 5-7 [4] |оС |1050 |

| |из топки | | | | |

|34.|Энтальпия газов на выходе из|I’’т |I( - диаграмма |кДж/кг |10458,7 |

| |топки | | | | |

|35.|Общее тепловосприятие топки |Qт |((Qт- I’’т) |кДж/кг |0,96*(22126,4-10458,7)=11202,|

| | | | | |9 |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

| |Расчет конвективного пучка | | | | |

|1. |Температура газа перед |(’кг |из расчета топки |оС |1050 |

| |газоходом | | | | |

|2. |Энтальпия газа перед |I’кг |из расчета топки |кДж/кг |10458,7 |

| |газаходом | | | | |

|3. |Температура газа за |(’’кп |принимается |оС |400 |

| |газоходом | | | | |

|4. |Энтальпия газа за газаходом |I’’кп |диаграмма |кДж/кг |3747 |

|5. |Диаметр труб |dн*( | |мм |51*2,5 |

| |шаг поперечный |S1 |из чертежа |мм |110 |

| |шаг продольный |S2 | |мм |95 |

|6. |Число труб поперек движения |Z1 |из чертежа |шт |22 |

| |газа | | | | |

|7. |Число труб вдоль потока газа|Z2 |из чертежа |шт |55 |

|8. |Поверхность нагрева |Hкп |из чертежа |м2 |417,8 |

|9. |Ширина газохода |B |из чертежа |м |2,32 |

|10.|Высота газохода |h |из чертежа |м |2,4 |

|11.|Живое сечение для прохода |F |b*h-Z*dн*е |м2 |2,32*2,4-22*2,5*0,051=2,763 |

| |газов | | | | |

|12.|Толщина излучающего слоя |Sкп |0,9*dн*(4*S1*S2/(3,14*d2н)-1|м |0,9*0,051*(4*0,11*0,095/(3,14|

| | | |) | |*0,05)-1)=0,189 |

|13.|Тепловосприятие по уравнению|Qбкп |(*(I’-I’’+((кп*Iхв) |кДж/кг |0,96*(10458,7-3747+0,1*227,2=|

| |теплового баланса | | | |7063,1 |

|14.|Температурный напор в начале|(tб |(’кп-tнп |оС |1050-195=855 |

| |газохода | | | | |

|15.|Температурный напор в конце |(tм |(’’-tнп |оС |400-195=205 |

| |газохода | | | | |

|16.|Средний температурный напор |(t |((tб-(tм)/Ln((tб/(tм) |оС |(855-195)/Ln(855/195)=459,2 |

|17.|Средняя температура газов в |(ср |0,5*((’+(’’) |оС |0,5*(1050+400)=725 |

| |газоходе | | | | |

|18.|Средняя скорость газов в |( |Вр*Vг*((ср+273)/(Fг*273) |м/с |0,836*9,24*(725+273)/(2763*27|

| |газоходе | | | |3)= |

| | | | | |=9,74 |

|19.|Коэффициент теплоотдачи |(к |рис. 6-6 [4] |Вт |63*1*0,925*0,95=58,45 |

| |конвекцией от газов к стенке| | |м2*оС | |

|20.|Объемная доля водяных паров |ГH2O |табл. 1.8 |- |0,072 |

| | | | | | |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |

|21.|Суммарная объемная доля 3-х |ГRO2 |табл. 1.8 |- |0,186 |

| |атомных газов | | | | |

|22.|Суммарная поглощающая | |p*Гn*Sкп |м/МПа |0,1*0,186*0,189=0,0033 |

| |способность 3-х атомных | | | | |

| |газов | | | | |

|23.|Коэффициент ослабления лучей|kг |рис. 5-5 [4] |1/(м*МП|29,0 |

| |3-х атомными газами | | |а) | |

|24.|Суммарная оптическая толщина| |kг*Гп*P*Sт | |29*0,186*0,1*0,189=0,1 |

| |запыленного газового потока | | | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10