Тепловой расчёт котла БКЗ-420-140НГМ - Курсовая работа

При поверочном расчёте по принятой конструкции и размерам и компоновочным решениям котельного агрегата для заданных нагрузки и вида топлива определяют температуру сред (пара, воды, газов, воздуха) на границе между поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход топлива, расход сред. Вверху топки расположена II ступень пароперегревателя - ширмы, во втором (опускном) газоходе расположены конвективный пароперегреватель (III, IV и I ступени) и водяной экономайзер (I и II ступени). Расчёт объёмов и энтальпий продуктов сгорания 3.1 Расчёт объёмов продуктов сгорания Таблица 1 Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов Газоход ; ; ; ; Рассчитываемая величина Топка 1,03 1,03 0,2796 2,115 10,75 0,0911 0,196 0,2871 ПП 1,06 1,045 0,4194 2,117 10,89 0,0899 0,194 0,2839 ВЭК I ст. 1,08 1,07 0,6524 2,121 11,1224 0,0881 0,190 0,2781 ВЭК II ст. 1,10 1,09 0,8388 2,123 11,31 0,0866 0,187 0,2736 РВП 1,30 1,20 1,864 2,14 12,334 0,0795 0,171 0,2505 3.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания Таблица 2 t,°С Ioг, ккал/кг Iов, ккал/кг Iг = Ioг (?-1) Iов, ккал/кг ???тп = =1.03 a??пп = =1.06 a??вэк1= =1.08 a?? вэк2 = =1.10 a?? рвп = =1.30 Iг ?I Iг ?I Iг ?I Iг ?I Iг ?I 2300 9751 7947 9989 - - - - - - - - - 2200 9280 7566 9507 520 - - - - - - - - 2100 8808 7193 9024 519 - - - - - - - - 2000 8338 6821 8543 513 - - - - - - - - 1900 7874 6448 8067 514 - - - - - - - - 1800 7407 6075 7589 507 - - - - - - - - 1700 6948 5712 7119 504 - - - - - - - - 1600 6491 5348 6651 501 - - - - - - - - 1500 6037 4985 6187 494 - - - - - - - - 1400 5590 4622 5729 496 - - - - - - - - 1300 5140 4258 5268 488 5396 - - - - - - - 1200 4699 3904 4816 475 4933 488 - - - - - - 1100 4269 3550 4376 472 4482 480 - - - - - - 1000 3842 3196 - - 4034 477 - - - - - - 900 3417 2851 - - 3588 469 - - - - - - 800 2998 2516 - - 3149 448 3199 - 3250 - - - 700 2588 2180 - - - 440 2764 478 2806 503 - - 600 2191 1847 - - - - 2339 465 2376 489 - - 500 1804 1523 - - - - 1926 451 1956 476 - - 400 1425 1206 - - - - 1522 424 1546 467 1787 - 300 1055 896 - - - - - - 1145 455 1324 448 200 695 593 - - - - - - - - 873 436 100 345 294 - - - - - - - - 433 448 I-t диаграмма 4. Определяемая величина Обозначение Размерность Формула или источник определения Расчет 1 Полная поверхность стен топки Fст м2 Техническое описание к/а 864,7 2 Объем топочной камеры Vт м3 Техническое описание к/а 1427 3 Лучевоспринимающая поверхность камеры Нп м2 Техническое описание к/а 840,4 4 Расстояние от середины шлаковой воронки до оси горелок hг м По чертежу 5,15 5 Расстояние от середины шлаковой воронки до середины выходного окна топки Нт м По чертежу 17,855 6 Относительный уровень расположения горелок Хг Хг = hr/HТ 5,15/17,855 = 0,289 7 Коэффициент избытка воздуха в топке aт Принято 1,03 8 Температура горячего воздуха tгв 0С Принято 235 9 Энтальпия горячего воздуха I0гв кДж/м3 Таблица энтальпий 3587 10 Энтальпия присасываемого воздуха I0прс кДж/м3 Таблица энтальпий 118 11 Тепло, вносимое воздухом в топку Qв кДж/м3 (aт -Da-Daпл)I0гв (Daт Daпл)I0прс ; Daпл=0 (1,03-0,03-0)•3587 (0,03 0)•118 = 3590 12 Полезное тепло, выделяемое в топке Qт кДж/м3 35040• (100-0,1-0)/100 3590 = 38595 13 Теоретическая температура горения ta °C I-t - диаграмма 2015 14 Вспомогательный коэффициент М Kl•M0•(1-0,4•xг3vrv) 0,8713•0,4(1-0,4•3v1,27) = 0,304 15 Параметр М0 М0 Табл. 4.10, [4] 0,4 16 Параметр забалластировки топочных газов rv Vгн(1 r)/(Vн0N2 Vн0RO2) 11,05(1 0)/(7,6 1,02) = 1,28 17 Коэффициент рециркуляции r Без рециркуляции 0 18 Коэффициент усреднения m Табл. 4.13 [4] 0,1 19 Эффективная толщина излучающего слоя в топке s м 3,6Vт/ Fст 3,6•1427/864,7 = 5,94 20 Номинальный коэффициент поглощения трехатомными продуктами сгорания k0г 1/(м• МПа) Рис. 4.6, [4] 10 21 Коэффициент поглощения трехатомными продуктами сгорания kг 1/(м• МПа) k0г•rп 10•0,268 = 2,68 22 Соотношение содержаний углерода и водорода в рабочей массе топлива Ср/Нр 0,12S(m/n)CmHn 0,12(93,8/4 2/3 0,8•3/8 0,3•0,4 0,1•5/12) = 2,95 23 Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами Кc 1/(м• МПа) (1,2/(1 a2т))•(1,6T?т/1000-0,5)•Cр/Нр (1,2/(1 (1,03)2))•(1,6•1250/1000-0,5)•2,95 = 2,58 24 Температура газов на выходе из топки, принятая T?т °C Принято 1250 25 Давление в топке Р МПа Для котлов с наддувом 0,105 26 Произведение рпs МПа•м 27 Коэффициент поглощения k 1/(м• МПа) k = kг mkc 2,68 0,1•2,58 = 2,938 28 Критерий Бугера Bu kps 2,938•0,178 = 0,522 29 Эффективное значение критерия Бугера 1,6•ln((1,4Bu2 Bu 2)/(1,4Bu2-Bu 2)) 0,713 30 Угловой коэффициент экрана x Рис. 4.4, [4] 1 31 Условный коэффициент загрязнения поверхности x Табл. 4.9, [4] 0,65 32 Коэффициент тепловой эффективности экранов ? ? = x•x 0,65 33 Средний коэффициент тепловой эффективности экранов ?ср 0,6 34 Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания Vcср 28 Энтальпия газов на выходе из топки I?т кДж/кг I-t - диаграмма 36960 29 Коэффициент сохранения теплоты ? ? = 1 - q5/(?ка q5) 1-0,2/(94,9 0,2) = 0,9978 30 Температура газов на выходе из топки, расчётная T?т °C 1271 Т.к. Расчёт п