Компоновка и тепловой расчет парового котла БКЗ-320-140 - Курсовая работа

Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. Номинальной паропроизводительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котельный агрегат должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями от этих величин. Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторично-перегретого пара) - температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности. При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично-перегретого) и, как правило, давление должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться. Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева.Таблица 1 - Таблица исходных данных Давление перегретого пара Рпп 13,9 МПА Определяем приведенную зольность топлива: Исходя из значения температуры плавления золы t3 >1500°C и приведенной зольности топлива, согласно рекомендациям [1, с.11] принимаем твердое шлакоудаление и волковые среднеходные мельницы СМ. Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху тогда согласно рекомендациям [1, с.13-15 и таблиц 1.4;1.5;1.6] принимаем : температура уходящих газов Vуг =120°C температура подогрева воздуха тгв =300°C температура воздуха на входе в воздухоподогреватель ТВП =20°CТеоретические объемы продуктов сгорания Расчеты выполнены по рекомендациям [1, с.20-21] Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева Таблица 2 - Таблица объемов продуктов сгорания в поверхностях нагрева Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева 1,21,231,261,281,311,33 1,36Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпия золы в КДЖ/кг при расчетной температуре ОС определяются по формулам: где , , , , - теплоемкости воздуха, трехатомных газов, водяных паров, азота и золы, КДЖ/м3 и КДЖ/кг. Энтальпии продуктов сгорания, КДЖ/кг определяются по формуле: . Результаты расчетов свели в таблицу 3 Расчет КПД котла и потери теплоты в нем Этот расчет выполняется согласно рекомендациям [1, с.26-27] и введен в таблицу 4.Данный расчет выполняется согласно рекомендациям [1, с. Расход топлива, В, Энтальпия перегретого пара на выходе из котла, hпе, На основе заданных значений параметров пара hпе=3434,7Определение размеров топочной камеры и размещения горелок. Для последующего расчета топочной камеры составляем предварительный эскиз по выданным чертежам заданного котла. При выполнении эскиза руководствуемся отдельными указаниями [1, с. На эскиз топочной камеры наносим обозначения длин и площадей, необходимых для дальнейшего расчета. Полезное тепловыделение в топке, QT, КДЖ/кгЛучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх, Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами, Температурный коэффициент, А [1], стр.42 1100 Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых, КДЖ/кг 527,2149 Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , , Коэффициент загрязнения ширм, , [1], стр.143, граф. Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем. Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие потребности.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Выбор способа шлакоудаления

3. Выбор расчетных температур

4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

5. Объемы продуктов горения в поверхностях нагрева

6. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

7. Расчет КПД котла и потерь в нем

8. Определение расхода топлива

9. Тепловой расчет топочной камеры

10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева

11. Определение неувязки котлоагрегата

Список используемой литературы

Паровой котел - это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

Номинальной паропроизводительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котельный агрегат должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями от этих величин.

Номинальное давление пара - наибольшее давление пара, которое должно обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем котла.

Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторично-перегретого пара) - температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.

Номинальная температура питательной воды - температура воды перед входом в экономайзер, принятая при проектировании котла для обеспечения номинальной паропроизводительности.

При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично-перегретого) и, как правило, давление должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться.

При выполнении расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла. Этот тепловой расчет парового котла называется поверочным расчетом.

Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета определяют: - коэффициент полезного действия парового котла;

- расход топлива;

- температуру продуктов сгорания по газовому тракту, включая температуру уходящих газов;

- температуру рабочей среды (пара, воды) за каждой поверхностью нагрева.

Надежность работы поверхности нагрева устанавливают расчетом ожидаемой температуры стенки и сравнением ее с допустимой для использованного металла. Для выполнения расчета приходится предварительно задаваться температурой уходящих газов и температурой горячего воздуха, правильность выбора которых определяется лишь по завершении расчета.

Задание на поверочный расчет включает в себя следующие данные: - тип парового котла (его заводская маркировка);

- номинальную паропроизводительность (Dnп, т/ч (кг/с)) и параметры перегретого пара (первичного (Рпп, МПА, tnп, °C) и вторичного перегрева);

- месторождение и марку энергетического топлива;

- температуру питательной воды (tnв, °C), поступающей в котел после регенеративного подогрева, и дополнительно - конструктивные данные поверхностей котла. По этому расчету предшествует определение по чертежам геометрических характеристик поверхностей (диаметров и шагов труб, числа рядов труб, размеров проходных сечений для газов и рабочей среды, габаритных размеров газоходов и поверхностей нагрева и т. д.). При поверочном расчете котла вначале определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.

При поверочном расчете поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и выходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева выполняют методом последовательных приближений.

1. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.: ил.

2. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. //Под ред. Григорьев В.А., Зорин В.М. - М.: Энергия, 1980.

3. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.

4. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 - «Тепловые электрические станции», 1007 - «Промышленная теплоэнергетика» / Сост. Е.А. Бойко, Т.И. Охорзина; КГТУ. Красноярск, 2003. 223с.

Размещено на