Файл: Конструкция парового котла пк14 Исходные данные.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.04.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

гГ=кг/нм3;



гГ=14,980/12,095 = 1,238 кг/нм3;

гГ=15,174/12,245 = 1,239 кг/нм3;

гГ=15,497/12,497 = 1,240 кг/нм3;

гГ=15,819/12,748 = 1,241 кг/нм3;

гГ=16,142/12,999 = 1,242 кг/нм3;

гГ=16,465/13,250 = 1,250 кг/нм3;

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2

Таблица 2.3


Наименование газохода

Коэффициент избытка воздуха, б

Темп. 0С

Н0г

Н0В

(б-1)Н0В

Нг= Н0г+(б-1)Н0В

г

1. Топка, фестон, вход в пароперегреватель

б"тф=б'пе=1,1

2200

2000

1800

1600

1400

1200

1100

1000

900

41283,2

37119,2

32970,8

28893,4

2488505

20919,3

19006,3

17107,4

15207,2

33724,9

30401,86

27078,82

23844,79

20600,87

17406,4

15824

14251,49

12708,65

3372,49

3040,186

2707,882

2384,479

2060,087

1740,64

1582,4

1425,149

1270,865

44655,7

40159,4

35678,7

31277,9

26945,6

22659,9

20588,7

18532,5

16478,1

4496,3

4480,7

4400,8

4332,3

4285,7

2071,2

2056,2

2054,4

2. Выход из пароперегревателя

б"пе=1,13

900

800

700

600

500

400

15207,2

13345,5

11520,4

9747,5

8030,5

6339,1

12708,65

11215,26

9721,87

8228,48

6784,54

5380,16

1652,124

1457,984

1263,843

1069,702

881,990

699,421

16859,3

14803,5

12784,2

10817,2

8912,5

7038,2

2055,8

2019,3

1967

1904,7

1874,3

3. Выход из водяного экономайзера 2-й ступени

б"вэ2=1,15

600

500

400

9747,5

8030,5

6339,1

8228,48

6784,54

5380,16

1234,272

1017,681

807,024

10981,8

9048,2

7146,1

1933,6

1902,1

4. Выход из воздухоподогревателя 2-й ступени

б"взп2=1,18

500

400

300

8030,5

6339,1

4693,8

6784,54

5380,16

3995,56

1221,217

968,429

719,2

9251,7

7307,5

5413

1944,2

1894,5

5. Выход из водяного экономайзера 1-й ступени

б"вэ1=1,2

400

300

200

6339,1

4693,8

3095,9

5380,16

3995,56

2640,63

1076,032

799,112

528,126

7415,1

5492,9

3624,02

1922,2

1868,9

6. Выход из воздухоподогревателя 1-й ступени

б"взп1ух=1,23

300

200

100

4693,8

3095,9

1531,7

3995,56

2640,63

1315,37

918,979

607,345

302,535

5612,8

3703,2

1834,2

1909,6

1869

Энтальпия продуктов сгорания по газоходам кДж/кг




 


  1. Расход топлива

Котлоагрегат - ПК-14
Давление острого пара:
Рпп = 9,8 мпа
Температура острого пара:
Tпп = 5100С
Температура питательной воды:
Tпв = 1450С
Температура уходящих газов:
Tухг = 1230С
Температура горячего воздуха:
Tгв = 3050С
Расчётно-располагаемое тепло топлива:
Qpp=Qсн
Qсн= 8970*4,19 = 37584,3 кдж/м3
Производительность котла:
Д = 208 т/ч
Бпр = 2,5%
Определение тепловых потерь котла:
Потери тепла от механического недожога q4 = q6 = 0 [1, с.84]
Потери тепла от химического недожога q3 = 0,5 % [1, с.84]

Q = 100
Потери тепла с уходящими газами q2 определяется по формуле:

Q2= (3.1)

Где - энтальпия холодного воздуха находится по формуле:

= 39,8*V0 = 39,8*9,89 = 393,622 кдж/кг (3.2)
Нух - энтальпия уходящих газов:
Нух = 1869/100*23+1834,2 = 2264,07 кдж/кг (3.3)
Q2 = (2264,07-1,23*393,6220 = 1779,91 кдж/кг (3.4)
Потери тепла от наружного охлаждения q5 = 0,58% [1, с.84]
Q = (1779,91/8970*4,19)*100 = 4,74%
Коэффициент полезного действия котлоагрегата, брутто:
(q + q3 + q+ q+ q6 ) = 100 - (4,74 + 0,5 + 0,58) = 94,18%
(3.5)
Полное количество теплоты, полезно отданное в котле:
Q= Д ( h- h) + Д(h- h) кдж/ч (3.6)
Где: Д = 208 т/ч - паропроизводительность.
Д = 5,2 т/ч - расход воды на продувку котла
H - энтальпия перегретого пара, определяемая по давлению и температуре у главной парозапорной задвижки котла [5, с. 45].
H = 11,8/1*0,2+3399,7 = 3402,06 кдж/кг
H- энтальпия питательной воды на входе в котел при t по заданию и давлении на входе в экономайзер [5, с.45].
Р= 1,06*Рпп = 1,06*9,8 = 10,388 мпа
H = С*t0пв = 4,19*145 = 607,55 кдж/кг
H - энтальпия воды при температуре насыщения, соответствующей давлению в барабане.
H = h' - 2 таблица = 1399,9 кдж/кг
Q = 20810(3402,06-607,55) + 5,210(1399,9-607,55) =
= 585378,310 кдж/ч
Расход топлива подаваемого в топку:

(3.7)

В = *100 = 16537,6 м3/ч

  1. Топочная камера

Построение эскиза топки и определение ее геометрических размеров



Рисунок 4.1 - Эскиз боковой стены топки

Пользуясь величинами, входящими в уравнение теплового баланса котельного агрегата, находим полезное тепловыделение в топке по формуле:



кДж/кг (4.1)

Количество тепла, входящего в топку с воздухом, определяется по формуле:

QВ = Т - ?бТ - ?б
ПЛ0ГВ + ( ?бТ + ?бПЛ ) Н0ХВ (4.2)



где - теплосодержание горячего воздуха, поступающего в топку.

Н0ГВ = (5380,16 - 3995,56)/100*5 + 3995,56 = 4064,79 кДж/кг

Н0ХВ =39,8*V0 = 39,8*9,89 = 393,622 кДж/кг

ПЛ = 0 - коэффициент присоса

Т = 0,05 - по таблице 2.1

бТ = 1,075 - по таблице 2.1

QРР = 37584,3 кДж/ кг



= (1,075 - 0,05 - 0)*4064,79 + (0,05 + 0)*393,6 = 4186,01



37584,3*(100-0,5-0-0/100) + 4186,01 = 41582,4



Находим геометрические размеры топки:

Толщина излучающего слоя вычисляется по формуле:



S=3,6 , м (4.3)



где - активный объем топочной камеры.

b = 9,9 м - ширина топки.

а = 7,715м; а1 = 1,25м;

l1 = 5,75 м; l2 = 7,65 м;

h1 = 12,5 м; h2 = 4,5 м; h3 =5 м;



- площадь боковой стены топочной камеры, м2. Для нахождения площади боковой стены разбиваем эскиз топки на простые геометрические фигуры (треугольник, прямоугольник, трапецию) и находим их площадь.

= Fтр + Fпрям + Fтрап, м2

Fтрап = (7,715*1,25/2)4,5 =20,171 м2

Fпрям = 7,715*12,5 = 96,437 м2

Fтр = 7,715*5/2 = 19,287 м2

= 20,171 + 96,437 + 19,287 = 135,895 м2

FСТ - общая площадь стенки .



FСТ = 2+ FФР + FЗ (4.4)

FФР = 256,41м2

FЗ = 180,675 м2

FСТ = 2 Ч 135,895 + 256,41 + 180,685 = 708,875 м2

Активный объем топочной камеры и толщина излучающего слоя равны:

V 135,895Ч 9,9 = 1345,3605

S =3,6 Ч 1345,3605/708,875 = 6,83 м

По таблице 2.3 в соответствии с Qт нахожу адиабатическую температуру горения:

а = 2000+х

(4496/200)*х + 40159,4 = 41582,4

Х = 63,3

а = 2000 + 63,3 = 2063,3
0С

Для нахождения температуры газов на выходе из топки определяются вспомогательные величины:

М - параметр, определяющийся в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки Х

М =0,54- 0,2 (4.5), где



= (4.6)

где - отношение высоты расположения осей горелок (от оси горелок до середины холодной воронки) к высоте топки Нт (от середины холодной воронки до середины выходного окна из топки).



= 4,4м



= 17,3 м

4,4/17,3 + (-0,15) = 0,104

М = 0,54-0,2*0,104 = 0,52

Находим среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов :



(4.7)

где Х-угловой коэффициент экранов находится по номограмме 1(а) [1, с.67] Х = 0,98

о - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения или закрытия изоляцией поверхностей, находится по таблице 4-8 [1, с.26],= 0,65

0,98*0,65 = 0,64

При сжигании газового топлива эффективная степень черноты факела определяется по формуле:

аф = maсв + (1-m)аг (4.8)

Для газа m = 0,1

К - коэффициент ослабления лучей топочной средой 1/м*кгс/см2.

Р - 1 кгс/см2

S = 6,83 м - эффективная толщина излучающего слоя.

S = 95мм - шаг труб в топке.

d = 76мм - диаметр.

Относительный шаг:

S/ d = 95/76 = 1,25

К = (Кг* Нп + Кс) (4.9)

где кг = 0,13 ккал/м2*ч/0С- находится по номограмме №3 [1, с.68]

Нп = 0,27 - из таблицы 2.2

Кс = 0,03*(2-бТ)*( 1,6*Т"т/1000 - 0,5)*Срр

Т"т = 1100 = 13730К

Срр = 0,12?m/n*Cm*Hn

Срр = 0,12*(1/4*93,8+2/6*3,6+3/8*0,7+4/10*0,2+5/12*0,4) = 3,019

Кс = 0,03(2-1,075)(1,6*1373/1000-0,5)*3,019 = 0,138 ккал/м2*ч/0С.

РпS = Р НпS = 1*0,27*6,83 = 1,844 кгс/см2.

К = (Кг* Нп + Кс)

К = (0,13*0,27+0,138) = 0,173 ккал/м2*ч/0С.

KPS = 0,173*1*6,83 = 1,18

асв = 0,7

КгPS = 0,13*1*6,83 = 0,89

аг = 0,6

Степень черноты факела находится по формуле (4.8):

аф = 0,61 ккал/м*кгс/см2.

Удельное напряжение стен топочной камеры:




qF = (16537,6*41582,4)/(708,875*4,19) = 231524,2 ккал/м2ч0С



Следовательно, по номограмме 7 [1, с. 69] нахожу температуру на выходе из топки: = 9900С


  1. Конвективное поверхности нагрева

  2. Расчет конструктивных поверхностей фестон



Рисунок 5.1 Эскиз фестона

Эффективная толщина излучающего слоя определяется по формуле:



, м (5.1)

где - поперечный шаг труб.

= 380мм по чертежу

- продольный шаг труб.

= 400мм (по чертежу).

d = 76мм - наружный диаметр труб

йсррд = 3,75 м



Лучевоспринимающая поверхность фестона:

Нлф = Нлок ЧХпуч = Вок Чйок Ч Хпуч (5.2)

Вок = Вт = 9,9 м2

Длина окна: йок = 5 м

Лучевоспринимающая поверхность выходного окна:

Нлок = Вок Чйок

Нлок = 9,9 Ч 5 = 49,5м2

Хпуч = 0,72



/ d = 380/76 = 5

Нлф = 9,9 Ч5 Ч 0,72 = 35,64 м2

Конвективная поверхность нагрева ряда Нрд определяется как наружная, обогреваемая газами поверхность труб, лежащих в одном ряду

Нрд = Zрд Чйсррд Ч р Ч dн (5.3)

Zрд - количество труб в одном ряду.

Zр - общее количество труб.

Zр = B/S1 - 1 = 9,9/0,095-1 = 103

Zрд = Zр/n = 103/4 = 26

р = 3,14

d = 76мм = 0,076м

Нрд = 26*3,75*3,14*0,076 = 23,26 м2

Конвективная поверхность нагрева фестона:

Нф = У Ч Нрд (5.4)

Нф = 4 Ч 23,26 = 93,04 м2

Живое сечение для прохода газов определяется для поперечного омывания пучка и рассчитывается по формуле:



(5.5)



9,9*5-0,4*5*0,076 = 39,62

Принимаю температуру дымовых газов за фестоном: