ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
в г. Смоленске.
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Расчетное задание
по курсу «Теплогенерирующие установки промышленных предприятий»
«Тепловой расчет парогенераторов, используемых на объектах промышленной теплоэнергетики».
Преподаватель: Любова Т.С.
Студент: Фирсов С.Р.
Группа: ЭО-12
Вариант: 17
Смоленск 2014
Расчетное задание:
-
В соответствии с данными таблицы 1 составить материальный и тепловой балансы парового котла.
-
Привести принципиальную схему котла с указанием всех его элементов.
Вариант, N |
17 |
Тип котла |
ПП-2650-25-545/542 |
Температура питательной воды, tпв ,˚С |
273 |
Топливо |
46 |
Температура угольной пыли, tп,˚С |
tп=80+N∙0,05=80,85 |
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель, tвп,˚С |
tвп= 30+N∙0,01=30,17 |
Влажность воздуха,Wв |
Wв=0,6+ 0,01∙N=0,77 |
Влажность пыли, Wp |
Wp=3+0,14∙N=5,38 |
Величина продувки |
Р=0% |
Рабочий состав топлива:
W р,% |
A р,% |
S р,% |
C р,% |
H р,% |
N р,% |
Oр,% |
3,0 |
0,1 |
2,8 |
83,0 |
10,4 |
0,7 |
|
Проверка: 3,0+0,1+2,8+83,0+10,4+0,7= 100%
Таблица 2 – Расчетные характеристики камерных топок
Коэффициент избытка воздуха, |
1,1 |
Потери тепла, q4, % |
0,5 |
Допустимое теплонапряжение топки, qv, кВт/м3 |
290 |
Доля золы, уносимой газами, |
0 |
Расчеты:
Материальный баланс
-
Исходная влажность топлива не равна рассчитанной влажности пыли, поэтому необходимо произвести пересчет топлива, для чего определим коэффициент пересчета К:
Пересчитанный рабочий состав топлива:
W р,% |
A р,% |
S р,% |
C р,% |
H р,% |
N р,% |
Oр,% |
5,38 |
0,1 |
2,73 |
80,97 |
10,15 |
0,68 |
0 |
Проверка: 5,38 + 0,1 + 2,73 + 80,96 + 10,15 + 0,68 = 100%
-
Теоретический расход сухого воздуха, необходимый для сжигания 1 кг твердого топлива:
Vв0 = 0,0889∙( 46,76 + 0,375∙0,19) + 0,265∙4,94 = 9,979 м3/кг.
-
Практический расход воздуха:
Vв = Vв0∙α, где α – коэффициент избытка воздуха.
По таблице 2 - αт=1,1.
Тогда Vв =9,979∙1,1= 10,977 м3/кг.
-
Объем дымовых газов:
Общий объем дымовых газов: Vд.г. = VRO2 + VN2 + VO2 + VH2O
а) Трехатомные газы: VRO2= 0,01866C2р + 0,00698∙S2р;
VRO2=0,01866∙80,97 + 0,00698∙2,73=1,53 м3/кг.
б) Азот: VN2= 0,008∙N2р +0,79∙ Vв ;
VN2=0,008∙0,68 + 0,79∙10,977=8,677 м3/кг.
в) Кислород: VO2=0,21∙ Vв0∙( α – 1);
VO2=0,21∙9,979∙(1,1 – 1)=0,209 м3/кг.
г) Водяные пары: VH2O =0,111∙H2р + 0,0124∙W2р +0,0161∙ Vв;
VH2O =0,111∙10,15 + 0,0124∙5,38 + 0,0161∙10,977=1,37 м3/кг.
Vд.г. =1,53 +8,677 +0,209 +1,37=11,786 м3/кг.
-
Масса золы:
Мз= 0,01∙(А2р∙ αун ∙ αуг), где αун – доля золы топлива, уносимой газами;
αуг – коэффициент угара, принимаем αуг =0,88; αун=0;
Мз= 0 кг/кг.
-
Масса шлака:
Мшл =0,01∙А2р∙ (1 – αун) ∙ αуг;
Мшл =0,01∙0,1∙(1 – 0)∙0,88=0,00088 кг/кг.
-
Масса, переходящая в газ из минеральной части:
Мисп=0,01∙А2р∙ (1 – αуг);
Мисп=0,01∙0,1∙(1 – 0,88)=0,00012 кг/кг.
-
Масса серы
Мзo2=0.00698∙2.86∙S р=0.054 кг
-
Таблица 3 – Результаты расчета процесса горения
ПРИХОД |
кг/кг |
РАСХОД |
кг/кг |
1. Топливо: mSp = |
1
0.0273 |
1.Продукты горения: Трехатомные газы: mRO2==1,96∙1,53+0.054 |
3,05
|
mCp = |
0.8097 |
||
mNp = |
0.0068 |
Азот: mN2= VN2∙ρN2= 8,677∙1,25 |
10,846 |
mOp = |
0 |
Кислород: mO2= VO2∙ρO2=0,209∙1,429 |
0,299 |
mWp = |
0.0538 |
Водяные пары: mН2О= VН2О ∙ρН2О =1,37∙0,804 |
1,101 |
mAp = |
0.0010 |
Масса золы: Мз=0,1 |
0 |
mHp = |
0.1015 |
Масса шлака: Мшл =0,005 |
0,00088 |
2. Воздух: mв=Vв∙ρв=10,977∙1,293 |
14.193
|
Масса, переходящая в газ из минеральной части: Мисп= 0,014 |
0,00012 |
mN2 = |
10,839 |
||
mO2 = |
3,278 |
||
ИТОГО: |
15.193 |
ИТОГО: |
15.297 |
Погрешность: δ= (15.297– 15.193)∙100%/15.193=0,68% .