- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Расчетная часть
- •2.1. Выбор типа топочного устройства и способа сжигания топлива
- •2.2. Выбор коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха по газоходам котлоагрегата
- •2.3. Определение объемов и энтальпии продуктов сгорания топлива в топке и определение теоретической температуры горения
- •Значение энтальпии продуктов сгорания
- •Найдем тепловосприятие топки.
- •Сточки зрения оптимальной конвективной теплоты и оптимизации нагрузки на дымосос и воздушной вентиляции .
- •Экономайзер.
- •Расчет экономайзера аналогически.
- •Подогреватель.
- •2.4 . Тепловой баланс, энергетический кпд
- •2.5. Расход топлива
- •2.6. Расчет теплообмена в топке
- •2.7. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева
- •Расчет экономайзера:
- •Заключение
- •Список литературы
Значение энтальпии продуктов сгорания
t, Сº |
V м3/м3 |
V м3/м3 |
V м3/м3 |
V = 0,21 м3/м3 |
Iг, МДж/м3 |
||||
СRO2, кДж/(м3∙К) |
VRO2СRO2, кДж/(м3∙К) |
СN, кДж/(м3∙К) |
VoNСN, кДж/(м3∙К) |
СH2O, кДж/(м3∙К) |
VoH2OСH2O, кДж/(м3∙К) |
СO2, кДж/(м3∙К) |
Vo O2С O2, кДж/(м3∙К) |
||
1200 |
2,264 |
2,400 |
1,42 |
12,240 |
1,777 |
3,927 |
1,501 |
0,315 |
22,66 |
1600 |
2,356 |
2,497 |
1,459 |
12,577 |
1,876 |
4,146 |
1,538 |
0,323 |
31,27 |
2000 |
2,422 |
2,567 |
1,489 |
12,835 |
1,963 |
4,338 |
1,569 |
0,329 |
40,14 |
tг
=
1870 Сº
Теплота горения с учетом потерь:
Q
= Q
* 99% + Qвн
Qвн – не учитывается, так как ее получают, но потом отдают.
Q = 37,36*0,99 = 36,99 МДж/м3
Найдем тепловосприятие топки.
Qл= φ*(Qт- I''т) *Вр
Qл=0.99(36900-18.7*0.90) *0.8=13.15мДж
m=Qл/Вр*Qт
m=13.15/0.8*36.99=0.44
В следствии теплопроводности в фестоне tyx уменьшается на 50Со,то есть за фестоном tyx=1040Со. За фестоном в газоходе расположен прубчатый пароперегреватель , но состоит из нескольких рядов труб , обдуваемых горячими газами в поперечном напровлении . Далее по газовому тракту котла следуют по одноступенчатой схеме компоновки 1 ступень водяного экономайзера ,и далее 1 ступень воздухоподогревателя .
Это все конвективные поверхности нагрева . Расчет начинаем с конца , то есть с воздохоподогревателя , по скольку нам заданна tyx у котла газов , так же количество вдуваемого воздуха ,ее начальная t'=30Со и конечная t'=200Со
Задача расчета состоит в определении:
1)Тепловосприятия воздухоподогрева
2) Температуры перед воздухоподогрева
3) Компоновки воздуховоподогрева , то есть его размеры и число труб . Расчет основывается на 2-х уравнениях.
1) Уравнения теплового баланса:
I''= Iук
Q=( I'- I''+ Δα *I'хв) φ Δα=0.05
2) Уравнение теплопередачи
QВр=К*H*Δtор
В этой системе 2 неизвестных : I H
Q =Vв *Cр (I''в - I'в)
Vв=α *Vв0
Vв=1.1*9.91=10.9
Отсюда Q=10.9*1.3* (200-30)=2408.9 кДж
I'=Q/ φ+ I''- Δα I0хв
I'сн=2408.9/0.99+3177.3-0.05*39=5607.67Дж/кг
К=ξ1/1/αг+1/ αв= αг* αв/ αг+ αв *ξ
К=808.5/57.5*0.85=12
H=QBт/KΔtср
H=2408.9*0.8/12*125=1284.7м2
Сточки зрения оптимальной конвективной теплоты и оптимизации нагрузки на дымосос и воздушной вентиляции .
Выбираем Wв =7м/с, Wг =10м/с,dтр =40мм
αг =33 Вт*м/к, αв =24.5 Вт*м/к
Экономайзер.
Элономайзер – экономит расход тепла на образование пара за счет предварительного нагрева воды перед подачей ее в барабан котла .По материалу чугуний стальной .
Во всех случаях омывания труб газовым потоком поперечным.
Для увеличения теплоотдачи со сторон газов применяется оребрения труб .
В зависимости от tнагрева воды делятся :
-не кипящее
-кипящее
В не кипящем по условиям надежности их работы вода не догревается на 20-40°С, а tкипения чугунные обычно.
В кипящем происходит не только догрев воды, но и частичное испарения до 25%. Обычно сталь.
hвп =1284.7/3.14*0.04*1591=6.4м
Для удобства эксплуатации hвп на 2 воздухоподогревателя , значит hнак =3.2м
Воздуховоподогрев – служит для подогрева воздуха поступ в топку. Подача горячего воздуха в топку ускоряет воспломинение топлива интерфицирует процесс его горения , уменьшая потери теплоты от хим.и мех. Неполноты сгорания .
По принцепу работы делятся на рекуративные (трубчатые) и регеративные (барабанные) . В зависимости от скорости воздуха и величены поверхности нагрева воздухоподогрева выполняет одно и многоходовы (из 2-3нак.)
Fг = Вр *Vг(tв.па +273)/Wг*273
Fг =0.8* 13.11* (240+273)/2730=2 м2
Fг =πα2 /4* Zвп =1591 шт
Число труб в одном ряду
Z1 =a-2а1 +1/S1
а1=40мм; S1=54 мм; S2=42 мм
размеры 2.1×1.17
Принимаем
Z1=Z2=
Определим в свету газохода :
а=Z1*54 +2а
b=a=40*54+2*40=2.2м
Размер газохода в свете получилась 2.2×2.2
Длинна труб
H=πd* hвп*Z h=H/ π*d*Z
