Теплогенерирующие установки

Министерство образования РФ

УГТУ-УПИ

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

преподаватель: Филиповский Н.Ф.

студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4

Екатеринбург

2001

Содержание

Задание на курсовой проект 2

Введение 3

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 6

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 7

3. Тепловой баланс котла и расход топлива 8

4. Тепловой расчет топочной камеры 9

5. Расчет конвективного пучка 10

6. Расчет экономайзера 12

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора 13

8. Проверочный расчет 13

Литература 14

Задание на проект

Тип котла КЕ-6,5

тип топки ТЧ прямого хода

производительность D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с

давление пара в барабане Р = 1,4 МПа

температура уходящих газов t_ух = 200^о

топливо по нормативному методу № 11

температура питательной воды t_пв = 100^о

температура холодного воздуха t_хв = 30^о

район Кемеровская область

уголь кузнецкий

марка угля Г

продукты обогащения Р, СШ

состав топлива:

W^p 8,5

A^p 11

S_k^p 0,5

S_o^p 0,5

C^p 66,0

H^p 4,7

N^p 1,8

O^p 7,5

низшая теплота сгорания Q_н^р = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг

приведенная влажность на 1000 ккал W^п = 1,36 %

приведенная зольность на 1000 ккал А^п = 1,76 %

выход летучих в-в на горючую массу V^г = 40,0 %

температура плавления золы t₁ = 1100 (1050-1250)

t₂ = 1200 (1000-1370)

t₃ = 1250 (1150-1430)

теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 кг топлива V^о = 6,88 м³/кг

V^о_RO₂_(CO₂_+SO₂₎ = 1,24

V^о_H₂_O = 0,74

V^о_N₂ = 5,45

V^о_Г = 7,43

Введение

Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч

Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч со слоевыми механическими топками типа ТЧ предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена в табл.1

Котел типа КЕ состоит из котла, топочного устройства, экономайзера, арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства для удаления отходящих газов.

Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла асимметричные. Под камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть пучка (от фронта котла) является подъемной. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла.

Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса и острым дутьем. Унос, оседающий в четырех зольниках котла, возвращается в топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Доступ к эжекторам возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки, расположенные на боковых стенках. В местах установки люков трубы крайнего ряда пучка вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.

За котельными агрегатами в случае сжигания каменных и бурых углей с приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры, а при сжигании бурых углей с приведенной влажностью Wпр = 8 — трубчатые воздухоподогреватели.

Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов; боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла; площадка на задней стенке котла для обслуживания продувочной линии из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла. На боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку — спуск (короткая лестница) с верхней боковой площадки.

Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен контрольно-измерительными приборами и арматурой. Котлы оборудованы двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается и на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.

У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору.

На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.

Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100% номинальной паропроизводительности. Надежность котлов характеризуется следующими показателями:

Средняя наработка на отказ, ч 3000

Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет 3

Средний срок службы до списания, лет 20

Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.

При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании, должны регулироваться на фактическое рабочее давление.

Табл. 1

Технические данные котлов КЕ-6,5 завода Бийскэнергомаш

Обозначение (заводское)	Вид топлива	Паропро- изводитель- ность т/ч	Давление пара, МПа(кг/см²)	Темпера- тура, C°	Габариты котла, мм (длина х ширина х высота)
КЕ-6,5-14С-О	каменный, бурый уголь	6,5	1,4(14)	194	7940х4640х5190
КЕ-6,5-14-225С-О	каменный, бурый уголь	6,5	1,4(14)	225	7940х4910х5190
КЕ-6,5-14МТО	древесные отходы, газ, мазут	6,5	1,4(14)	194	10700х5050х7490

Котел паровой типа КЕ 6,5 т/ч

Табл. 2

Заводскоеобозначение котла	Конструктивные размеры котлов, мм
Заводскоеобозначение котла	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	n
КЕ-6,5-14С-О	3000	7940	5550	195	880	2580	4640	8

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Табл. 3

наим. показателя	обозн.	Формула или обоснование	размер-ность	топка	КП	ВЭК
коэф. расхода воздуха		_т+ _пр	-	1,4	1,5	1,6
средний коэф. расхода воздуха	_ср	(_т+ _i)/2	-	1,4	1,45	1,55
действительный объем водяных паров	V_H2O	V^о_H2O+0,0161•(-1) • V^о	м³/кг	0,784	0,790	0,800
действительный объем азота	V_N2	V^о_N2 + ( - 1 ) • V^о	м³/кг	8,202	8,546	9,234
действительный объем газов	V_Г	(V^о_RO2 + V^о_N2 + V^о_H2O)+(- 1) • V^о	м³/кг	10,182	10,526	11,214
объемные доли трехатомных газов	r_RO2	V^о_RO2 / V_Г	-	0,122	0,118	0,111
объемные доли водяных паров	r_H2O	V^о_H2O / V_Г	-	0,0766	0,075	0,0713
суммарная объемная доля излучающих газов	r_п	r_H2O + r_RO2	-	0,199	0,193	0,182
доля золы топлива, уносимая с продуктами сгорания	а_ун	по табл. 2.3 [1]	-	0,95
массовый расход газов при сжига-нии 1 кг топлива	G	1-0,01•А^р+1,306 •  • V^о	кг/кг	13,47	13,92	14,82
концентрация частиц золы	_зл	0,01 • (А^р • а_ун ) _ G_г	кг/кг	7,76•10^-3	7,51•10^-3	7,05•10^-3

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Табл. 4

t ^оС	I^о_г кДж/кг	I^о_в кДж/кг	I_зл кДж/кг	I_Г = I^о_Г + (-1) • I^о_В + I_ЗЛ, кДж/кг
t ^оС	I^о_г кДж/кг	I^о_в кДж/кг	I_зл кДж/кг	топка	КП	ВЭК
30	1026	909
100	2077	1830	8,5
150	3161	2763	13,0
200	4279	3718	17,7		6156	6327
300	5426	4698	27,6		7802
400	6590	5698	37,6		9477
500	7792	6724	48,1		11202
600	9027	7758	58,6		12964
700	10291	8796	69,5	13879	14759
800	11568	9860	80,3	15592	16578
900	12849	10948	91,2	17320
1000	14139	12041	102,9	19058
1100	15458	13134	115,0	20826
1200	16806	14256	127,9	22636
1300	18137	15378	141,3	24430
1400	19490	16496	160,9	26249
1500	20854	17618	181,8	28084
1600	22219	18740	197,3	29913
1700	23605	19887	215,0	31775
1800	24983	21039	229,5	33628
1900	26381	22190	244,2	35501
2000	27779	23337	260,2	37375

3. Тепловой баланс котла и расход топлива

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 ^оС и давлении 0,1 МПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

100 =  + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆, %

где q₂, q₃, q₄, q₅, q₆ – потери теплоты в процентах.

Табл. 5

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Формула или обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива	q₃	по табл. 2.3 [1]		0,5	%
Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива	q₄	по табл. 2.3 [1]		3,0	%
Потери тепла с уходящими газами	q₂	(I_ух–_ух • I^о_х ) • (100-q₄) Q^р_н	(6527–1,6•909) • (100–3,0) / 26126	18,77	%
энтальпия уходя-щих газов при t_ух	I_ух	по табл. 4		6527	кДж/кг
коэф. избытка воздуха в уходящих газах	_ух	по табл. 3		1,6
энтальпия холод-ного воздуха, при t_хв=30^о	I^о_хв	по табл. 4		909	кДж/кг
Потери тепла от наружного охлаждения	q₅	по рис. 3.1 [1]		2,3	%
доля шлакоулавливания в топочной камере	а_шл	1 – а_ун	1 – 0,95	0,05
энтальпия шлака	(ct)_шл	по табл. 3.1 [1]		1470	кДж/кг
Потери с физичес-кой теплотой шлака	q₆	а_шл • (ct)_шл • А^р _ Q^р_н	0,05 • 1470 • 11 _ 26216	0,03	%
КПД котлоагрегата		100 – (q₂+q₃+q₄+q₅+q₆)	100–(18,77+0,5+ 3,0+2,3+0,03)	75,4	%
Коэффициент сохранения тепла		1 - q₅ _  + q₅	1 – 2,3 _ 75,4 + 2,3	0,97	%
энтальпия перегретого пара	i_пп	По табл.		3308	кДж /кг
энтальпия питательной воды	i_пв	По табл.		419	кДж/кг
Расход топлива	В	D • ( i_пп – i_пв ) _  • Q^р_н	1,8 • ( 3308 – 419) 0,754 • 26216	0,325	кг/с
Расчетный расход топлива	В_р	В • ( 1 – 0,01 • q₄ )	0,325•(1–0,01•3,0)	0,315	кг/с

4. Тепловой расчет топочной камеры

Табл. 6

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Формула или обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Объем топк	V_т	принимаем конструктивно		14,77	м³
Полная площадь поверностей топки	F_см	_____ 6 • ³ Vт²	_____ 6 • ³ 14.77²	36,12	м²
Радиационная площадь поверхности нагрева	H_л	принимаем конструктивно		24,78	м²
Степень экранирования	э	H_л / F_см	24,78 / 36,12	0,69
температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель	t`_вп	по табл. 1.4 [1]		45	^оС
температуру подогрева воздуха	t_гв	по табл. 1.5 [1]		350	^оС
энтальпия горячего воздуха	I^о_гв	по табл. 4		4208	кДж/кг
Тепло вносимое воздухом в топку	Q_в	I^о_гв•_т	4208•1,4	5891	кДж/кг
Полезное тепловы-деление в топке	Q_т	Q_н^р•(100-q₃-q₄-q₆) / /(100-q4)+ Q_в	21216•(100-0,5+3+ +0,03)/(100-3)+5891	26991	кДж/кг
Теоретическая температура горения	t_теор	по табл. 4		1943	^оС
Относит. положение горелок	x_г	принимаем конструктивно		0,14
Коэф. ядра факела	М	0,59-0,5•х_г	0,59-0,5•0,14	0,52
Теплонапряжение стен топки	Q/F_см	Вр•Q_т/F_см	0,315•26991/36,12	235,39	кВт/м²
Эффективная толщи-на излучающего слоя	s	3,6•V_т/F_см	3,6•14,77/36,12	1,47	м
Произведение P_h•s	P_h•s	P•r_n•s	1•0,199•1,47	0,3	бар•м
Коэф. ослабления лучей:		Принимаем t"=1000^oC
трехатомными газами	к_r	по номограмме		0,7	1/бар•м
золовыми частицами	к_зл	по номограмме		6,4	1/бар•м
остатками кокса	к_к	по номограмме		1	1/бар•м
безразмерные величины	x₁ x₂			0,5 0,03
Оптическая толщина	kps	(к_r•r_n+к_зл•_зл+к_к•х₁•ч₂) •Р•S	(0,7•0,199+6,4• 7,76•10^-3+ 1•0,5•0,03) •1•1,47	0,3	бар•м
Степень черноты факела	а_ф	1-е^-^kps	1-e^-0,3	0,26
Коэф. тепловой эффективности		х•	0,99•0,6	0,59
Степень черноты топки	а_т	а_ф _ а_ф+(1-а_ф)• 	0,26 _ 0,26+(1-0,26)• 0,59	0,37
Температура газов на выходе из топки	t"_т	по номограмме		945	^oC
Энтальпия газов на выходе из топки	I"_т	по табл. 4		13494	кДж/кг
Тепло, передаваемое топке излучением	Q^т_л	• (Q_т- I"_т)	0,97•(26991-13494)	13092	кДж/кг

5. Расчет конвективного пучка

Табл. 7

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Формула или обоснование	Значение при			Размер-ность
Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Формула или обоснование	400 ^оС	300 ^оС	200 ^оС	Размер-ность
Полная поверхн. КП	Н	конструктивно	147,8			м²
Диаметр труб	d	конструктивно	51х2,5			мм
Относительный шаг поперечных	S₁/d	конструктивно	2,16			мм
Относительный шаг продольных	S₂/d	конструктивно	1,76			мм
Живое сечение газов	F	конструктивно	1,24			м²
Эффективная тощина излучающего слоя	S	0,9•d•( 4 • S₁•S₂_)-1  • d²	0,18			м
Температура газов перед КП	t'_r	из расчета топки t'_r= t"_т	945			^oC
Энтальпия газов перед КП	I'_r	из расчета топки I'_r= I"_т	13494			кДж/кг
Температура газов за КП	t"_r	Принимаем предварительно	400	300	200	^oC
Энтальпия газов за КП	I"_r	по табл. 4	6590	5426	4279	кДж/кг
Тепловосприятие по балансу	Q_б	•(I'_r- I"_r)	6697	7826	8939	кДж/кг
Температ. насыщения	t_s	по табл.	194			^oC
Средняя температура газов	t_r^ср	(t'_r+t"_r)/2	673	623	573	^oC
Средний температурный напор	t	t_б-t_м_{_} ln t_б/t_т	421,5	329	153,7	^oC
Средняя скорость газов в пучке	W_r	В_р•V_г • (t_r^ср+273) F 273	9,26	8,77	8,29	м/с
Коэф. теплоотдачи конвекцией	_k	по рис. 2 [2]	75	73	71	Вт/м•К
Произведение P_h•s	P_h•s	P•r_n•s	0,035			бар•м
Коэф. ослабл. лучей:
трехатомными газами	к_r	по номограмме	1,25	1,4	1,6	1/бар•м
золовыми частицами	к_зл	по номограмме	9,9	10,7	11,7	1/бар•м
Оптическая толщина	kps	(к_r•r_n+к_зл•_зл) •Р•S	0,051	0,061	0,071	-
Степень черноты газового потока	а_г	1-е^-^kps	0,048	0,058	0,068	-
Температура загрязненной стенки	t₃	t_s+t	615,5	523	347,7	^oC
Коэф. теплоотдачи излучением	_л	_л=_н+а_и+с_г по рис. 4 [2]	4,51	4,28	4,07	Вт/м•К
Коэф. тепловой эффективности			0,65
Коэф. теплоотдачи	к	•(_k+_л)	51,6	50,2	48,7	Вт/м•К
Тепловосприятие КП по ур-ию теплообмена	Q_т	к•t•Н•10^-3 В_р	10205	7749	3512	кДж/кг
Действительная температ. за КП	t"_кп		305			^oC
Действительная энтальпия за КП	I"_кп	по табл. 4	7835			кДж/кг
Действительное тепловосприятие по балансу	Q_бд	•(I'_r- I"_КП)	5556			кДж/кг

Действительная температура за КП

6. Расчет экономайзера

Табл. 8

Рассчитываемая величина	Обозна-чение	Формула или обоснование	Расчет	Значе-ние	Размер-ность
Температура газов на выходе	t'_г	из расчета КП t'_г=t"_кп		305	^oC
Энтальпия газов на входе	I'_г	из расчета КП I'_г=I"_кп		7835	кДж/кг
Температура воды на входе в экономайзер	t'_пв	по условию		100	^oC
Энтальпия воды на входе в экономайзер	i'_пв	i'_пв•4,19		419	кДж/кг
Температура газов на выходе	t"_г	t"_г=t_ух		200	^oC
Энтальпия газов на выходе	I"_г	по табл. 4		6327	кДж/кг
Присос воздуха		по табл. 3		0,1	-
Тепловосприятие по балансу	Q_б	•(I'_r- I"_r+•I^о_хв)	0,97•(7835-6327+0,1•909)	1599	кДж/кг
Энтальпия воды на выходе	i"_пв	i'_пв+Q_б•В_р/Д	419+1599•0,315/1,4	687	кДж/кг
Температура воды на выходе	t"_пв	i"_пв/4,19	687/4,19	164	^oC
Температурный напор на входе газов	t'	t'_г- t"_пв	305-164	141	^oC
Температурный напор на выходе газов	t"	t"_г- t'_пв	200-100	100	^oC
Средний температурный напор	t	(t'+t")/2	(141+100)/2	120,5	^oC
Средняя температура газов	t_г^ср	(t'_г+ t"_г)/2	(305+200)/2	252,5	^oC
Средняя температура воды	t_пв^ср	(t'_пв+ t"_пв)/2	(100+164)/2	132	^oC
Температура загрязненной стенки	t_з	t_г^ср+25	132+25	157	^oC
Объем газов на 1 кг топлива	V_г	по табл. 3		11,214	м³/кг
Средняя скорость газов	W_г	5 – 12		8	м/с
Живое сечение для прохода газов	F	В_р•V_г • (t_г^ср+273)_ W_г • 273	0,315•11,214•(252,5+273) 8 • 273	0,84	м²
Требуемое живое сечение для прохода газов	F_тр	конструктивно		0,12	м²
Число труб в горизонтальном ряду	n	F/F_тр	0,84/0,12	7	шт.
Коэф. теплоотдачи	k	k=k_н•с_v	18•1,05	18,9	Вт/м•К
Поверхность обмена по уровню теплобмен.	H	Q_б•В_р•10³_ k • t	1405•0,315•10³_ 18,9•110,5	212	м²
Требуемая поверхность нагрева со стороны газов	H_тр	конструктивно		2,95	м²
Общее число труб	N	Н/Н_тр	212/2,95	71,8	шт.
Число рядов труб по вертикали	n	N/n	71,8/7	10	шт.

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора

Табл.9

Величина	размерность	топка	КП	ВЭК
температура газов на входе	^oC	30	945	305
температура газов на выходе	^oC	945	305	200
Тепловосприятие	кДж/кг	13092	5556	1599
температура теплоносителя на входе	^oC	100	194	164
температура теплоносителя на выходе	^oC	194	164	100
скорость газов	м/с		8,77	8

8. Проверочный расчет

Q_н^р •  / 100 = ( Q_л^г + Q_б^кп + Q_б^вэк ) • ( 1 – q₄ / 100 )

26126 • 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556 + 1599 ) • ( 1 – 3 / 100 )

19699 = 19639

( 19699 – 19639 ) • 100 % = 0,3 %

19699

Ошибка составляет 0,3 %

Литература

1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.

2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. http:/www.kotel – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".

Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

преподаватель: Филиповский Н.Ф.

студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4

Екатеринбург

2002

Содержание

Принципиальная схема котельной 1

Исходные данные. 2

1. Тепловой расчет котельной 3

Тепловой расчет подогревателя сетевой воды 5

Тепловой расчет охладителя конденсата 6

Расчет сепаратора непрерывной продувки 7

Расчет теплообменника продувочной воды 8

Расчет подогревателя сырой воды 9

Расчет конденсатного бака 10

Расчет барботажного бака 10

Расчет теплообменника питательной воды 11

Расчет деаэратора 12

Расчет производительности котельной 12

2. Расчет химводоподготовки 13

2.1. Выбор схемы приготовления воды 13

2.2. Расчет оборудования водоподготовительной установки 15

3. Расчет и выбор насосов 16

4. Аэродинамический расчет котельной 18

4.1. Расчет газового тракта (расчет тяги) 18

4.2. Расчет самотяги дымовой трубы 19

4.3. Расчет дымососов и дутьевых вентиляторов 20

Список литературы 21

Исходные данные

Наименование величин	Обоз н.	Ед изм.	Знач.	Примечание
Вариант			11
Тип котла			КЕ-6,5
Производительность котла	Д_н	т/ч	6,5	= 1,8 кг/с
Отопительная нагрузка	Q_т	Гкал/ч	10,6	= 12,3 МВт
Расход пара на производство	Д_п	т/ч	10,6	=2,94 кг/с
Возврат конденсата с производства	G_к.п	% от Д_п	49	= 1,44 кг/с
Температура конденсата с пр-ва	t_к.п	^оС	49
Температура питательной воды	t_пв	^оС	100	По расчету котла
Температура прямой сетевой воды	t_т1	C	95
Температура обратной сетевой воды	t_т2	C	70
Температура сырой воды на входе в котельную	t_хв	C	5	Принимается
Температура сырой воды перед химводоочисткой	t_св	C	30	Принимается
Температура продувочной воды после теплообменника продувочной воды	t	C	40	Принимается
Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды	t_кт	C	80	Принимается
Энтальпия конденсата от блока подогревателей сетевой воды	i_кт	КДж/кг	335
Температура деаэрированной воды после деаэратора	t_дв	C	110
Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки)
Давление	P₁	МПа	1,4	Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 1,4 МПа
Температура	t₁	C	194
Удельный объем пара	V₁	м³/кг	0,14
Удельный объем воды	V₂	м³/кг	1,15•10^-3
Энтальпия пара	i₁	КДж/кг	2788,4
Энтальпия воды	i₁'	кДж/кг	830
Параметры пара после редукционной установки:
Давление	P₂	МПа	0,7	Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,7 МПа
Температура	t₂	C	164,2
Удельный объем пара	V₁	м³/кг	0,28
Удельный объем воды	V₂	м³/кг	1,11•10^-3
Энтальпия пара	i₂"	КДж/кг	2763
Энтальпия воды	i₂'	КДж/кг	694
Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции:
Давление	P₃	МПа	0,17	Из таблиц насы-щенного пара и воды при давлении 0,17 Мпа
Температура	t₃	C	104,8
Удельный объем пара	V₁	м³/кг	1,45
Удельный объем воды	V₂	м³/кг	1,05•10^-3
Энтальпия пара	i₃	КДж/кг	2700
Энтальпия воды	i₃'		439,4

Котел

2. Экономайзер

3. Распределительная гребенка

4. Редукционное устройство

5. Сетевой насос

6. Подогреватель сетевой воды

7. Охладитель конденсата

8. Конденсатный бак

9. Конденсатный насос

10. Деаэратор

11. Теплообменник питательной воды

12. Паровые питательные насосы

13. Электирческие питательные насосы

14. Сепаратор непрерывной продувки

15. Подогреватель сырой воды № 2

16. Подогреватель сырой воды № 1

17. Химводоочистка

18. Барботажный бак

19. Канализация

20 Насосы сырой воды

21 Подпиточные насосы

1. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчета принимается тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-6,5 для закрытой системы теплоснабжения. Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры.

Наименование величин	Обоз.	Ед. изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Расчетный расход сетевой воды	G_сет	кг/с	Q_т . (t_т1-t_т2) • C	12,33 • 10³ . (95 – 70) • 4,19	117,7
Скорость воды в трубопроводах	V_в	м/с	принимается		1,5
Диаметр трубопровода сетевой воды	dy_сет	мм			300 (316)
Скорость пара в паропроводах	V_п	м/с	принимается		30
Диаметр паропровода на производство	dy_пр	мм			125 (132)
КПД теплообменника (сетевой воды)	_		принимается		0,98
Расход пара на подогреватели сетевой воды	Д_т	кг/с	Q_т . (i₂" - i_кт) • _	12,33 • 10³ . (2763-335) •0,98	5,18
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды до РУ	dy_т	мм			200 (175)
Диаметр паропровода к теплообменникам сетевой воды после РУ	dy_т	мм			250 (248)
Паровая нагрузка на котельную за вычетом расходов пара на деаэрацию, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери	Д_к'	кг/с	(Д_т + Д_п) • 1,1	(5,18 + 2,94 ) • 1,1	8,95
Число котлов	n	щт.	Д_к' / Д_н	8,95 / 1,8	5
Производительность котельной фактическая	Д_к	кг/с	Д_н • n	1,8 • 5	9
Диаметр магистрального паропровода от котлов	dy_к	мм			250 (231)
Диаметр трубопровода питательной воды	dy_пс	мм			100 (87)
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети	G_ут	кг/с	1,5 % от G_сет	0,015 • 117,7	1,76
Диаметр трубопровода подпитки сетевой воды	dy_пс	мм			40 (38)
Количество подпиточной воды для производства	G_подп.п	кг/с	Д_п – G_кп	2,94 – 1,44	1,5
Диаметр трубопровода конденсата с производства	dy_кп	мм			32 (35)
Внутрикотельные потери пара	Д_пот	кг/с	1% от Д_к	0,01 • 9	0,09
Расход пара на собственные нужды	Д_сн	кг/с	1% от Д_к	0,01 • 9	0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды	dy_сн	мм			25 (23)
Коэффициент собственных нужд химводоочистки	К_сн.хво		принимается из расчета ХВО		1,1
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО	G_хво	кг/с	(G_ут + G_под.пр.+ Д_сн + Д_пот) • К_сн.хво		3,78
Общее количество подпиточной воды, поступающее на ХВО	G_хво	кг/с	(1,76 + 1,5 + 0,09 + 0,09 + 0,09 ) • 1,1		3,78
Диаметр трубопровода подпиточной воды, поступающее на ХВО	dy_хво	мм			65 (57)

Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды (поз.6)
Д_т = 5,18 кг/с t₁ = 196 ^оС G_кт = 5,18 кг/с t_кт = 80 ^оС t_кт’ = 164 ^оС G_сет = 117,7 кг/с t_т1 = 95 ^оС G_сет = 117,7 кг/с t_т2 = 70 ^оС t_т2’ = 73,7 ^оС
Наименование величин	Обоз.	Ед. изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды	Q₁	кВт	Д_т • (i₁"-i₂') • _	5,18 • (2788-694) • 0,98	10,5•10³
Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):	t_т2'	C	t_т1 – Q₁ . с• G_сет	95 – 10500 . 4,19 • 117,7	73,7
Средний температурный напор	t_б t_м t_б/t_м t	^оС	t₂ – t_т2' t₂' – t_т1 (t_б-t_м)/2,3•ln(t_б/t_м)	196-73,7 164,2-95 122,3/69,2 (112,3-69,2)/2,3•ln(122,3/69,2)	122,3 69,2 1,76>1,7 40,5
Коэффициент теплопередачи теплообменника	k		принимается		3000
Коэффициент загрязнения поверхностей теплообмена	b		принимается		0,85
Поверхность нагрева пароводяного подогревателя	H	м²	Q₁ . k • t • b	10,5 • 10⁶ . 3000 • 40,5 • 0,85	101,6
К установке принимаем 2 подогревателя	H	м²	H/2	101,6 / 2	50,8
Принимаем горизонтальный пароводяной подогреватель типа ТКЗ № 5 H=66,0 м², S=0,436 м², G=400 т/ч, l₁=3150 мм, l₂=3150 мм, H=1170 мм, D=630 мм, M=800 мм

Расчет водоводяного охладителя конденсата (поз.7)
Наименование величин	Обозн.	Ед изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды	Q₂	кВт	Д_т • (i₂'-i_кт) • 	5,18 • (694-335) • 0,98	1,8•10³
Средний температурный напор	t_б t_м t_б/t_м t	^оС	t₂ - t₂' t_кт - t_т2 (t_б-t_м)/2,3•ln(t_б/t_м)	164,2-73,7 80-70 90,5/10 (90,5-10)/2,3•ln(90,5/10)	90,5 10 9,05>1,7 15,9
Поверхность нагрева охладителя конденсата	H	м²	Q₂ . k • t • b	1800 • 10³ . 3000 • 15,9 • 0,85	44,9
К установке принимаем 2 подогревателя	H	м²	H/2	44,9 / 2	22,45
Диаметр трубопровода конденсата	dy_кт	мм			65 (66)
Принимаем горизонтальный водоводяной подогреватель ВВП-250 H=22,8 м², S=0,0186 м², G=250 т/ч, L=4930 мм, H=550 мм, D=273 мм

Расчет Сепаратора непрерывной продувки (поз.14)
Д’_пр = 0,154 кг/с t₂ = 104,8 ^оС G_пр = 0,9 кг/с t₁ = 196 ^оС G’_пр = 0,74 кг/с t₂ = 104,8 ^оС
Наименование величин	Обозн.	Ед изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Величина непрерывной продувки	р		Предварительно принимается из расчета химводоочистки		0,1
Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки	G_пр	кг/с	Д_к • р	9 • 0,1	0,9
Диаметр трубопровода продувочной воды	dy_пр	мм			32 (29)
Степень сухости пара	х		Принимается		0,97
Теплота парообразования	r	кДж/кг			2244
Коэффициент теплопотерь через трубы и расширитель в сепараторе	₂		Принимается		0,98
Количество пара получаемого в сепараторе	d	кг/кг	( i₁' • ₂ – i₃' ) ( x • r )	( 830 • 0,98 – 439,4 ) (0,97 • 2244)	0,172
Количество пара на выходе из сепаратора	Д^'_пр	кг/с	d • G_пр	0,172 • 0,895	0,154
Диаметр паропровода на собственные нужды	dy_пр1	мм			100 (97)
Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора	G^'_пр	кг/с	G_пр- Д'_пр	0,895 – 0,154	0,74
Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора	dy_пр2	мм			25 (27)
Удельный объем пара	v	м³/кг			1,45
Допускаемое напряжение парового объема	R	м³/м³•ч	принимается		1000
Объем расширителя непрерывной продувки	V_п	м³	Д'_пр • v / R	504 • 1,45 / 800	0,73
Полный объем расширителя непрерывной продувки	V_p	м³	V_п • 100 / 70	0,73 • 100 / 70	1,04
Расчет теплообменника продувочной воды (поз.15)
G’_пр = 0,74 кг/с t₂ = 104,8 ^оС G_хво = 3,78 кг/с t_св = 5 ^оС G_хво = 3,78 кг/с t_св‘= 17,7 ^оС G’_пр = 0,74 кг/с t_пр.б = 40 ^оС
Наименование величин	Обозн.	Ед изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды	Q₃	кВт	G'_пр • (i₃'-i_пр.б) • _	0,74 • (439,4-167,7) • 0,98	197
Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):	t_св'	C	t_св + Q₃ . с• G_хво	5 + 197 . 4,19 • 3,78	17,7
Средний температурный напор	t_б t_м t_б/t_м t	^оС	t₃ – t_св' t_пр.б – t_св (t_б-t_м)/2,3•ln(t_б/t_м)	104,8-17,7 40-5 87,1/35 (87,1-35)/2,3•ln(87,1/35)	87,1 35 2,48>1,7 24,9
Поверхность нагрева теплообменника	H	м²	Q_св . k • t • b	197 • 10³ . 3000 • 24,9 • 0,85	3,1
Принимаем горизонтальный водоводяной подогреватель ВВП-100 H=3,58 м², S=0,0029 м², G=45 т/ч, L=4580 мм, H=300 мм, D=114 мм

Расчет подогревателя сырой воды (поз.16)
G_хво = 3,78 кг/с t_св‘= 17,7 ^оС G_хво = 3,78 кг/с t_хво = 30 ^оС Д_ср = 0,09 кг/с t₁ = 196 ^оС G_ср = 0,09 кг/с t₂ = 164 ^оС
Наименование величин	Обозн.	Ед изм.	Расчетная формула или обоснование	Расчет	Значе-ние
Количество теплоты расходуемое в подогревателе сетевой воды	Q₄	кВт	G_хво • (t_хво-t_cв') • с	3,78 • (30-17,7) • 4,19	195
Расход пара на подогреватель сырой воды	Д_ср	кг/с	Q₄ . (i₁" – i₂') • _	195 . (2788-694) •0,98	0,09
Диаметр паропровода на собственные нужды	dy_ср1	мм			25 (23)
Диаметр трубопровода продувочной воды из сепаратора	dy_ср2	мм			10 (9)
Температура сетевой воды между теплообменниками (из теплового баланса):	t_св'	C	t_св + Q₃ . с• G_хво • _	5 + 195 . 4,19 • 3,78• 0,98	17,7
Средний температурный напор	t_б t_м t_б/t_м t	^оС	t₃ – t_св' t_пр.б – t_св (t_б-t_м)/2	196-17,7 164-30 176,3/134 (176,3+134)/2	176,3 134 1,3<1,7 155
Поверхность нагрева теплообменника	H	м²	Q_св . 29-04-2015, 04:16 Страницы: 1 2 Другие новости по теме: Энергетика: Паровые котлы ДКВР (двухбарабанные водотрубные реконструированн ... СОДЕРЖАНИЕ В В Е Д Е Н И Е. 4 П а р о в ы е к о т л ы ДКВР.( двухбарабанные водотрубные реконструированные ) 6 ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. 7 Теплоснабжение промышленного района города 3 ЕЖЕГОДНЫЕ ИЗДЕРЖКИ ПО ТРАНСПОРТУ ТЕПЛА НА ПОСЕЛОК Ежегодные издержки по транспорту тепла U включают: – ежегодные отчисления на амортизацию и ремонт от начальной стоимости тепловой сети; Теплогазоснабжение и вентиляция Министерство общего и профессионального образования РФ Вологодский политехнический институт Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции. Расчетно-пояснительная записка Расчет теплопотерь и системы отопления индивидуального жилого дома Таблица 1. Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции. помещения назначение  характ. ограждающих конструкций  C/Вт  Расчет тепловой схемы парогенератора ПГВ-1000 с построением диаграмм t-Q, т ... ВВЕДЕНИЕ Парогенераторы АЭС с реакторами, охлаждаемыми водой, вырабатывают насыщенный пар. Требование поддержания высокой частоты теплоносителя обусловливает выполнение поверхностей теплообмена таких парогенераторов из аустенитной нержавеющей стали с электрополированными поверхностями. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому) Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65/3000. Постановка задачи. Расчет тепловой схемы АЭС сводится к расчету стандартной турбоустановки. Расчет приведен для турбоустановки К-500-65/3000, паровой турбины с мощностью 500 МВт для одноконтурной АЭС с реактором РБМК-1000. Расчет судового гидравлического рулевого механизма Министерство транспорта РФ Департамент морского транспорта Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова Кафедра судовых котлов и вспомогательных установок Расчет первой ступени паровой турбины ПТУ К-500-65 (3000 (Курсовой) Задание на курсовой проект паровой турбины типа К-500-65/3000 слушателя ИПК МГОУ, специальность 1010 Локтионова С.А. шифр 08 Разработать проект паровой турбины ПОАТ ХТЗ К-500-65/3000 (ЦВД). Проектирование судовой системы водяного пожаротушения 1. Обоснование и выбор состава системы водяного пожаротушения 1.1. Выбор пожарных насосов Суммарная подача насосов определяется по формуле: – суммарная подача стационарных пожарных насосов, м Проектирование выпарной установки Оглавление. Введение Аналитический обзор Технологическая часть Технологические расчёты Расчёт выпарного аппарата Расчёт подогревателя исходного раствора Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ДОНБАССКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра АСУТП Курсовой проект по курсу: «Котельные и турбинные установки» Кожухотрубный конденсатор Лабораторная работа №1. Петров С А Изучение конструкции конденсаторов. ХТиТ-5-1 Конденсаторы, в свою очередь, классифицируются в зависимости от характера охлахадающей среды - Диплом - Проектирование котельной Содержание Введение Общая часть Характеристика обьекта Климатологические данные Определение колличества потребителей теплоты. График годового расхода теплоты Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ Расчет горения топлива Материальный баланс по сырью Diplom po TEC Содержание Аннотация Выбор основного оборудования и описание принятой компоновки станции Принципиальная тепловая схема блока и расчет ее на заданный режим Многоконтурная система автоматического управления шахтными котельными устан ... Благодаря внедрению технологии НТКС становится возможным использование запасов низкосортного твердого топлива, утилизация отходов углеобогащения и угледобычи. Данным способом возможно сжигать угли зольностью до 70 %. Прямой цикл Карно и тепловая изоляция Основы и решения, прямого цикла Карно и тепловой изоляции. Тепловой расчет реактора Пример теплового расчета реактора типа ВВЭР при заданной мощности выработки. Задачи по гидравлике 2 Задача № 1 Рассчитать пропускную способность вертикального сепаратора при следующих условиях: диаметр сепаратора – Дс —2,2 м; плотность воды – ρв —1075 кг/м3; Кондиционирование универсама Содержание 1. Исходные данные. 2 2. Определение количества выделяющихся вредностей и расчет необходимых воздухообменов 3 2.1. Воздухообмен по избыткам явной теплоты 3 Разделы сайта Авиация и космонавтика Административное право Арбитражный процесс Архитектура Бухгалтерский учет и аудит Валютные отношения География Геодезия Геология Геополитика Гражданское право и процесс Делопроизводство Деньги и кредит Естествознание Зоология Исторические личности История История техники Краеведение и этнография Краткое содержание произведений Литература и русский язык Логика Маркетинг Медицина и здоровье Международные отношения Менеджмент Наука и техника Право Психология Психология и педагогика Предпринимательство Разное Социология Теория государства и права Технология Трудовое право Туризм Уголовное право и процесс Управление Управленческие науки Философия Хозяйственное право Экологическое право Экономическая география Юриспруденция Языковедение © "Все рефераты" 2010 - 2017 Все права на базы данных защищены.

Теплогенерирующие установки

Разделы сайта