Аннотация
Лутфуллин А.Р. Парогенератор К – 35 - 40, – Челябинск: ЮУрГУ, Э, 2012, 29 с, чертеж на 1 листе формата А1, библиография литературы – 2 наименования.
В работе содержится типовой поверочный тепловой расчет парогенератора К – 35 - 40, работающего с паропроизводительностью D = 35 т/ч.
Содержание
Введение 5
1 Топливо, воздух и продукты сгорания 6
1.1 Теоретические объемы 6
1.2 Действительное количество воздуха и продуктов сгорания 6
2 Тепловой расчет 10
2.1 Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива 10
2.2 Основные конструктивные характеристики топки 11
2.3 Расчет теплообмена в топке 12
2.4 Расчет фестона 13
2.5 Расчет пароперегревателя 15
2.6 Расчет хвостовых поверхностей 18
2.6.1 Водяной экономайзер 18
2.6.2 Воздухоподогреватель 19
2.6.3 Водяной экономайзер II ступени 20
2.6.4 Воздухоподогреватель II ступени 22
2.6.5 Экономайзер I ступени 23
2.6.6 Воздухоподогреватель I ступени 25
2.7 Расчет невязки теплового баланса парогенератора………………………27
Заключение 28
Список литературы 29
ВВЕДЕНИЕ
Курсовой проект содержит поверочный расчет парогенератора К-35-40, выполненный для заданных конструктивных размеров и заданного вида топлива.
Номинальные характеристики парогенератора:
Паропроизводительность агрегата D, т/ч (кг/с) 35 (9,722)
Давление пара у главной задвижки Рп, МПа 4
Температура перегретого пара tп.п, ºС 440
Температура питательной воды перед экономайзером tп.в, ºС 145
Топливо – каменный уголь, марки 8
Расчетные характеристики топлива:
Wр, % 5
Aр, % 20,9
Sрор+к, % 2,4
Cр, % 66,6
Hр, % 2,6
Nр, % 1
Oр, % 1,5
Qрн, МДж/кг 25.2657
Vг, % 7,5
1. Топливо, воздух и продукты сгорания
1.1 Теоретические объемы
Теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива при α = 1:
,
м3/кг.
Теоретические объемы продуктов сгорания:
Объем двухатомных газов равен теоретическому объему азота:
,
м3/кг.
Объем трехатомных газов:
,
м3/кг.
Объем водяных паров:
,
м3/кг.
1.2 Действительное количество воздуха и продуктов сгорания
Действительное количество воздуха, поступающего в топку, отличается от теоретически необходимого в α раз, где α – коэффициент избытка воздуха. По данным расчетных характеристик камерных топок с твердым шлакоудалением при сжигании пылевидного топлива (табл. 4−3 [2]) и нормативных значений присосов воздуха по газоходам (табл. 2−2 [2]) выбираем коэффициент избытка воздуха на входе в топку αт и присосы воздуха по газоходам Δα и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах α.
Присосы воздуха по газоходам α и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах α
Таблица 1
Участки газового тракта |
α |
α |
Топка и фестон |
0,1 |
1,2 |
Перегреватель(II ступень) |
0,1 |
1,3 |
Перегреватель(I ступень) |
0,1 |
1,4 |
Экономайзер (II ступень) |
0,04 |
1,44 |
Воздухоподогреватель (II ступень) |
0,03 |
1,47 |
Экономайзер (I ступень) |
0,04 |
1,51 |
Воздухоподогреватель (I ступень) |
0,03 |
1,54 |
Наличие
присосов воздуха приводит к тому, что
объем продуктов сгорания в каждом
газоходе будет отличаться от теоретического,
поэтому необходимо рассчитать
действительные объемы газов по газоходам,
объемные доли газов, концентрацию золы
и приведенную зольность. Так как присосы
воздуха не содержат трехатомных газов,
то объем этих газов
от коэффициента избытка воздуха не
зависит и во всех газоходах остается
постоянным и равным теоретическому.
Реальный обьем продуктов сгорания:
а) Обьем двухатомных газов
,
б) Обьем водяных паров
,
в) Общий обьем продуктов сгорания
,
Объемные доли трехатомных газов
;
Для золы топлива, уносимая газами: аун=0,95 (таблица 4-3[1]).
Концентрация золы в дымовых газах:
,
Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева
Таблица
2
Величина |
Единица |
Газоходы |
||||||
Топка, фестон |
П/П-II |
П/П-I |
ЭК-II |
ВП-II |
ЭК-I |
ВП-I |
||
Коэф. избытка воздуха |
− |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,44 |
1,47 |
1,51 |
1,54 |
|
м3/кг |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
1,26 |
|
м3/кг |
6,58 |
7,24 |
7,9 |
8,17 |
8,37 |
8,64 |
8,84 |
|
м3/кг |
0,48 |
0,49 |
0,5 |
0,51 |
0,51 |
0,52 |
0,52 |
|
м3/кг |
8,32 |
8,99 |
9,66 |
9,94 |
10,14 |
10,42 |
10,62 |
|
− |
0,151 |
0,14 |
0,13 |
0,127 |
0,124 |
0,121 |
0,119 |
|
− |
0,058 |
0,055 |
0,052 |
0,051 |
0,050 |
0,049 |
0,049 |
|
− |
0,209 |
0,195 |
0,182 |
0,178 |
0,174 |
0,170 |
0,168 |
= 10∙АР∙аун / Vг |
г/м3 |
23,9 |
22,1 |
20,6 |
20 |
19,6 |
19,1 |
18,7 |
Используя данные по удельной энтальпии воздуха и золы (табл. 2−4 [2]),
определяем энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива.
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива
Таблица
3
, С |
I0в=V0 (ct)в |
IRO2 = VRO2 (cν)RO2 |
I0N2 = = V0N2 (cν)N2 |
I0H2O = = V0H2O (cν)H2O |
I0г = IRO2 + + I0N2 + I0H2O |
30 |
259 |
- |
- |
- |
- |
100 |
876 |
213 |
682 |
69 |
964 |
200 |
1766 |
450 |
1365 |
140 |
1955 |
300 |
2676 |
704 |
2058 |
213 |
2975 |
400 |
3599 |
973 |
2767 |
288 |
4028 |
500 |
4542 |
1255 |
3486 |
365 |
5106 |
600 |
5511 |
1540 |
4221 |
445 |
6206 |
700 |
6501 |
1841 |
4967 |
528 |
7336 |
800 |
7503 |
2147 |
5738 |
614 |
8499 |
900 |
8506 |
2458 |
6526 |
701 |
9685 |
1000 |
9535 |
2775 |
7319 |
794 |
10888 |
1100 |
10591 |
3096 |
8111 |
886 |
12093 |
1200 |
11647 |
3423 |
8899 |
980 |
13302 |
1300 |
12822 |
3750 |
9713 |
1078 |
14541 |
1400 |
13785 |
4082 |
10547 |
1177 |
15806 |
1500 |
14867 |
4415 |
11361 |
1278 |
17054 |
1600 |
15956 |
4746 |
12196 |
1380 |
18322 |
1700 |
17038 |
5084 |
13031 |
1484 |
19599 |
1800 |
18121 |
5422 |
13871 |
1591 |
20884 |
1900 |
19236 |
5759 |
14726 |
1696 |
22181 |
2000 |
20345 |
6102 |
15561 |
1806 |
23469 |
2100 |
21507 |
6445 |
16417 |
1915 |
24777 |
2200 |
22569 |
6788 |
17173 |
2024 |
26085 |
Энтальпия продуктов сгорания при α >1:
IГ = I0Г + (α – 1)*I0В
Так как приведённое значение уноса золы из топки:
При расчёте I0Г не учитываем энтальпию золы.
Полученные результаты вычислений сводим в таблицу 4.
Таблица 4
|
IOВ |
I0Г
|
Участки газового тракта |
|||||||||||||
Топка (αТ=1,2)
|
II перегре-ватель (α=1,3) |
I перегре-ватель (α=1,4) |
II эконо-майзер (α=1,44) |
II возду-ходоподо. (α=1,47) |
I эко-майзер (α=1,51) |
I возду-хоподогрев. (α=1,54) |
||||||||||
I |
ΔI |
I |
ΔI |
I |
ΔI |
I |
ΔI |
I |
ΔI |
I |
ΔI |
I |
ΔI |
|||
100 |
964 |
876 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1376 |
|
1411 |
|
1437 |
1472 1511 1551
|
200 |
1955 |
1766 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2785 |
1409 1466 1469 1521 1555
|
2856 |
1445 1485 1523 1559
|
2909 |
|
300 |
2975 |
2676 |
|
|
|
|
|
|
4152 |
|
4251 |
4340 |
4420 |
|||
400 |
4028 |
3599 |
|
|
|
|
5468 |
|
5612 |
|
5720 |
5863 |
5971 |
|||
500 |
5106 |
4542 |
|
|
6469 |
|
6923 |
1455 1487 1526 1564 1587 1615
|
7104 |
1460 1492 1527 1565 1604 1628
|
7241 |
7422 |
|
|||
600 |
6206 |
5511 |
|
|
7859 |
1390 1427 1464 1487 1512 1521
|
8410 |
8631 |
8796 |
|
|
|
||||
700 |
7336 |
6501 |
|
|
9286 |
9936 |
10196 |
|
|
|
|
|
||||
800 |
8499 |
7503 |
10000 |
|
10750 |
11500 |
11800 |
|
|
|
|
|
||||
900 |
9685 |
8506 |
11386 |
1386 1409 1416 1420 1474 1453 1469 1486 1494 1501 1520 1510 1540 1521 |
12237 |
13087 |
13428 |
|
|
|
|
|
||||
1000 |
10888 |
9535 |
12795 |
13749 |
14702 |
|
|
|
|
|
|
|||||
1100 |
12093 |
10591 |
14211 |
15270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1200 |
13302 |
11647 |
15631 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1300 |
14541 |
12822 |
17105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1400 |
15806 |
13785 |
18558 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
17054 |
14867 |
20027 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1600 |
18322 |
15956 |
21513 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1700 |
19599 |
17038 |
23007 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1800 |
20884 |
18121 |
24508 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1900 |
22181 |
19136 |
26028 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
23469 |
20345 |
27538 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2100 |
24777 |
21501 |
29078 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2200 |
26085 |
22569 |
30599 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υ0С