- •"Мурманский государственный технический университет"
- •Стационарные паровые и водогрейные котлы
- •1. Задачи и тематика курсового проекта
- •1.1. Задание для выполнения курсового проекта
- •2. Методические указания по оформлению проекта
- •2.2. Пересчет состава топлива с одной массы на другую
- •2.3. Конструктивные характеристики котлоагрегата, необходимые для поверочного теплового расчета
- •3. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •3.1 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам
- •3.2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •4. Расчетный тепловой баланс и расход топлива
- •4.1. Расчет потерь теплоты
- •4.2. Расчет кпд и расхода топлива
- •5. Расчет топочных камер
- •5.1. Определение геометрических характеристик топок
- •5.2. Расчет однокамерных топок
- •6. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •6.1. Расчет конвективных пучков котла
- •6.2. Расчет водяных экономайзеров
- •6.2.1. Расчёт чугунных и водяных экономайзеров
- •6.2.2. Расчёт конденсационных экономайзеров
- •Контактные теплообменники
- •Определение влагосодержания и состава дымовых газов
- •Тепловой расчет контактного экономайзера
- •Тепловой расчет ктаНа
- •Расчет воздухоподогревателей
- •Окончательный тепловой баланс котла
- •Трубы поверхности нагрева (экраны, конвективная часть) для котлов типа дкВр, де, ке,
- •Ремкомплекты к котлам дкВр
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 2,5-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 4-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 6,5-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 10-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 20-13
- •Трубы поверхности нагрева котлов де
- •Ремкомплекты к котлам де
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла
2.2. Пересчет состава топлива с одной массы на другую
При различных теплотехнических расчетах характеристики топлива относят к рабочей, сухой и горючей массе.
Рабочим называют топливо, поступившее к потребителю (в котельную, на пылезавод и т. д.). Соответственно массу вещества (в процентах), из которого состоит рабочее топливо, называют рабочей массой:
Ср + Нр + Ор + Np + Spор+K + Ар + Wp = 100.
Масса топлива, полностью лишенного влаги, называется сухой и выражается равенством (в процентах)
Cc + Hc + Oc+ Nс + Sсор+K + Ас= 100.
Условная масса топлива, лишенного влаги, золы и сульфатной серы, называется горючей и выражается равенством (в процентах)
Сг + Нг + Ог + Nr + Srop+к = 100.
В задании на проект состав топлива приведён: твёрдого все элементы приведены к горючему составу кроме влагосодержания (она в рабочем) и зольности (она – сухая); мазут в рабочих единицах.
В таблице 5 приведены множители для пересчёта состава топлива.
Множители для пересчета состава топлива. Таблица 5.
Заданная масса топлива |
Искомая масса топлива |
||
Рабочая |
Сухая |
Горючая |
|
Рабочая |
1 |
100 |
100 |
100— WP |
100—Wр—AP |
||
Сухая |
100— WP |
1 |
100 |
100 |
100—Ас |
||
Горючая |
100--WP-АР |
100—Ас |
1 |
100 |
100 |
||
Пересчет состава топлива с одной массы на другую производится при помощи множителей, приведенных в табл. 5. Для пересчета из одной массы в другую каждый элемент заданной массы умножают на множитель, соответствующий искомой массе из табл. 5.
Например, задан элементарный химический состав рабочей массы топлива: Wp = 13 %; Ар = 21,8 %; SP0P+K = 3,0 %; Ср = 49,3 %; Нр =3,6%; Nр= 1,0 %; Ор= 8,3 %. Требуется определить элементарный химический состав сухой массы топлива. Для этого в таблице 5 находим множитель пересчета 100/(100- Wp)=1.149; умножая его на каждый элемент рабочей массы топлива, получаем: Ас = 25,05 %; Sс0P+K = 3,45 %;Сс = 56,66 %; Нс=4,14%; Nc = 1,15 %; Ос = 9,54 %.
2.3. Конструктивные характеристики котлоагрегата, необходимые для поверочного теплового расчета
Для поверочного теплового расчета необходимы следующие данные:
объем топочной камеры,
площадь поверхности стен топочной камеры,
тип экранов, расстояние экранных труб от обмуровки стен топки,
наружный диаметр и толщина стенки экранных труб,
расположение горелок,
живое сечение для прохода продуктов сгорания,
площадь поверхности нагрева конвективного газохода,
наружный диаметр и толщина стенки труб конвективных пучков,
расположение труб (коридорное или шахматное),
продольный и поперечный шаг труб,
число труб в ряду, число рядов труб по ходу продуктов сгорания,
площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания конвективных пучков.
Указанные конструктивные характеристики определяют из чертежа рассчитываемого котла. Некоторые конструктивные характеристики можно брать из паспортных характеристик котлоагрегата (см. таблицы 6- 9). Трубы поверхности нагрева (экраны, конвективная часть) для котлов типа ДКВр, ДЕ и КЕ приведены в ПРИЛОЖЕНИИ-2. В таблицах приложения указано количество труб каждого типоразмера, их вес, что позволяет вычислить длину каждого типа труб в данном котле. Эти данные позволяют точно определять габариты топки и конвективных поверхностей. По общим видам котлоагрегата обязательно следует составить его расчетную схему с необходимыми для расчёта размерами с буквенным обозначением. При сложном расположении поверхностей нагрева составляют схемы отдельных газоходов: топки, поворотной камеры, конвективного газохода и т. д. (со всеми необходимыми для понятия движения продуктов сгорания видами и сечениями).
На рис. 1 в качестве примера приведена расчетная схема котлоагрегата и его отдельных газоходов.
Рис. 1. Расчетная схема котлоагрегата и его отдельных газоходов.
Расчетную схему необходимо также иметь в продольном и поперечном разрезе котлоагрегата по требуемым для расчёта сечениям.
Конструктивные характеристики котлоагрегатов серии ДКВР.
Таблица
6.
Конструктивные характеристики котлоагрегатов серии КЕ.
Таблица 7
Конструктивные характеристики котлоагрегатов серии ДЕ.
Таблица 8
Основные теплотехнические характеристики котлоагрегатов ДКВр из [1; табл. П-5, П-6].
Таблица 9
Котёл |
Производительность. кг/с |
Коэфф изб. воздуха |
Объём топки,м3 |
Радиц. Поверх., м2 |
Пл. колс. Решёт., м2 |
Расход топлива, ., м3/с |
Энерговыдел. топки,кВт/ м3 |
Энерговыде зеркала,кВт/ м2 |
Температура за топкой, °С |
Котельный пучок |
Экономайзер |
|||||||
Поверхн, м2 |
Скорость, м/с |
Коэфф теплопеед Вт/( м2 град) |
Температура за котлом , °С |
Поверхн, м2 |
Скорость, м/с |
Температура за воды на вых, °С |
Коэфф теплопеед Вт/( м2 град) |
Температура за эконом. , °С |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
ДКВр2,5-13, газ |
0,0695 1,11 |
1,15 |
12 |
16,6 |
- |
0,057 0,09 |
169 273 |
- |
870 1050 |
75 |
3,91 7,1 |
35,8 47,3 |
240 290 |
70,3 106,4 |
5,25 5,98 |
88 100 |
16,9 18,4 |
115 130 |
ДКВр2,5-13, мазут |
1,11 |
1,15 |
11,8 |
13 |
- |
0,085 |
276 |
- |
940 |
75 |
6,75 |
32,3 |
355 |
106,4 |
6,45 |
106 |
14,1 |
175 |
ДКВр2,5-13, Дон ПЖ, ПМЗ-РПК |
0,695 |
1,4 |
10,4 |
16,5 |
2,76 |
0,0885 |
197 |
805 |
800 |
75 |
4,6 |
24,1 |
- |
82,5 |
6,8 |
119 |
19,3 |
135 |
Продолжение табл. 9
Воздухоподогреватель |
Потеря тепла, % |
Расчёт КПД, % |
Газовое сопротивл суммарное, дин/ м3 |
|||||||||||||
Поверхн, м2 |
Кол-во труб а кубе, шт |
Длина труб х число кубов, мхшт |
Температура газа перед. , °С |
Температура гор возд. , °С |
Скорость газов, м/с |
Скорость воздуха, м/с |
Коэфф теплопеед Вт/( м2 град) |
Температура газа за ВП. , °С |
С уход газами |
От хим недожёга |
От мех недожёга |
От охлаждения |
||||
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
||
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,75 5,55 |
0 1,5 |
- |
3,7 2,31 |
90 90,6 |
15,32 27,41 |
||
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7,64 |
0 |
- |
2,31 |
88,55 |
27,23 |
||
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,12 |
1,0 |
7 |
3,7 |
81,86 |
22,88 |
||
Продолжение табл. 9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
ДКВр2,5-13, бурый, ПМЗ-РПК |
0,695 |
1,4 |
10,4 |
16,5 |
2,76 |
0,228 |
205 |
866 |
800 |
75 |
5,71 |
29,5 |
- |
82,5 |
8,5 |
131 |
22,2 |
145 |
ДКВр2,5-13, др отх.40% вл. Померанцева |
0,695 |
1,.3 |
13,1 |
17,15 |
- |
0,22 |
163 |
- |
815 |
75 |
5,6 |
36,5 |
285 |
- |
- |
- |
- |
- |
ДКВр2,5-13, фрез торф. Шершнёва |
0,695 |
1,35 |
14,8 |
20,4 |
- |
0,262 |
151,2 |
- |
815 |
75 |
6,55 |
39,6 |
300 |
- |
- |
- |
- |
- |
ДКВр-4-13, газ |
1,11-1,66 |
1,15 |
15,6-15,2 |
19,5-15,5 |
- |
0,095-0,142 |
218-332 |
- |
980-1155 |
118 |
5,6-9,3 |
42,4 – 53,6 |
240 - 282 |
106,4 - 165 |
5,92 - 7 |
91 - 102 |
18,4 - 19,8 |
115 - 125 |
Продолжение табл. 9
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7,8 |
1,0 |
11 |
3,7 |
75,56 |
33,96 |
85 |
185 |
1,9х2 |
285 |
205 |
10 |
4,9 |
16,7 |
192 |
11,7 |
- |
4 |
3,8 |
80,5 |
106,78 |
85 |
189 |
1,9х2 |
300 |
215 |
11,7 |
5,7 |
19,8 |
198 |
12,95 |
2 |
4,5 |
3,8 |
76,75 |
128,98 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,75 – 5,28 |
0- 1,5 |
- |
2,9 – 1,93 |
90,8 – 91,3 |
23,48 - 51 |
Продолжение табл. 9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
ДКВр -4-13, мазут |
1,11-1,66 |
1,15 |
15,6-15,2 |
19,5-15,5 |
- |
0,088-0,133 |
217-239 |
- |
840-1030 |
118 |
4,95 – 8,9 |
28,8 – 35,7 |
270 - 355 |
106,4 - 165 |
6 – 7,7 |
90 - 110 |
14 – 15,3 |
140 - 170 |
ДКВр 4-13, Дон ПЖ, ПМЗ-РПК |
1,11 |
1,4 |
13,7 |
19,5 |
3,83 |
0,149 |
255 |
980 |
880 |
118 |
6,4 |
30,5 |
- |
106,4 |
7,7 |
113 |
20,8 |
145 |
ДКВр 4-13, бурый, ПМЗ-РПК |
1,11 |
1,4 |
13,7 |
19,5 |
3,83 |
0,383 |
261 |
1047 |
865 |
118 |
7,8 |
37,8 |
- |
106,4 |
9,5 |
123 |
24,2 |
155 |
ДКВр 4-13, др отх.40% вл. Померанцева |
1,11 |
1,3 |
15,8 |
20,15 |
- |
0,365 |
232 |
- |
900 |
118 |
7,65 |
40,7 |
285 |
- |
- |
- |
- |
- |
ДКВр 4-13, фрез торф. Шершнёва |
1,11 |
1,35 |
21 |
23,9 |
- |
0,459 |
175 |
- |
880 |
118 |
8,8 |
48,2 |
280 |
- |
- |
- |
- |
- |
Продолжение табл. 9
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,8 - 7,4 |
1,5 – 0,5 |
- |
2,9 – 1,93 |
89,8 – 89,2 |
20,6 – 33,36 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,72 |
1,0 |
7 |
2,9 |
82,1 |
33,46 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8,36 |
1,0 |
11 |
|
75,8 |
48,86 |
140 |
305 |
3,8 |
285 |
205 |
10,2 |
5,17 |
17,2 |
190 |
11,6 |
- |
4 |
2,9 |
81,5 |
112,62 |
140 |
305 |
3,8 |
290 |
210 |
11,95 |
5,97 |
20,5 |
190 |
12,6 |
2 |
4,5 |
2,9 |
78 |
135,36 |
Продолжение табл. 9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
ДКВр -6,5-13, газ |
1,8/2,5/2,78 |
1,15 |
24,6/24,3 |
25/19,3 |
- |
0,152/0,211/0,233 |
121/311/342 |
- |
1030/1190/1210 |
201 |
5,5/8,5/9,5 |
42,1/51,7/54,7 |
235/265/275 |
165/248 |
7/6,8/7,5 |
90/98/99 |
20,1/19,4/ 20,9 |
110/120/125 |
ДКВр -6,5-13, мазут |
2,5/2,78 |
1,15 |
24,3 |
19,3 |
- |
0,198/0,221 |
315/348,9 |
- |
1080/1100 |
201 |
8,1/9,1 |
34,7/36 |
340/355 |
248 |
7,4/ 8,45 |
106/ 110 |
15,1/16,4 |
165/ 170 |
ДКВ -6,5-13, Дон ПЖ, ПМЗ-РПК |
1,8 |
1,4 |
18,7 |
25 |
6,35 |
0,239 |
2,67,8 |
6,35 |
925 |
201 |
6,35 |
30,5 |
300 |
165 |
9,2 |
113 |
23,5 |
137 |
ДКВр-6,5-13, бурый, ПМЗ-РПК |
1,8 |
1,4 |
20,8 |
25 |
6,35 |
0,614 |
276 |
6,35 |
900 |
201 |
7,7 |
37 |
300 |
165 |
11,2 |
122 |
26,7 |
150 |
ДКВр-6,5-13, др отх. 40% вл. Померан-цева |
1,8 |
1,3 |
25,36 |
25 |
- |
0,562 |
227 |
- |
925 |
235 |
7,7 |
40 |
290 |
- |
- |
- |
- |
- |
Продолжение табл. 9
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,5 /5,0 / 5,28 |
1,5 |
- |
2,2 |
91,8 /91,9 /91,8 |
31,36/49,56/56,41 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7,12 / 7,36 |
1,5 |
- |
2,2 |
89,8 / 89,7 |
44,36 /57,26 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6,3 |
1,0 |
7 |
2,2 |
83,1 |
43,86 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8,1 |
1,0 |
11 |
2,2 |
76,7 |
61,96 |
- |
- |
- |
290 |
210 |
9,75 |
5,07 |
16,6 |
190 |
11,3 |
- |
4 |
2,2 |
82,5 |
118,56 |
