Тепловой расчет котлоагрегатов

Дата добавления: 20 Октября 2011 в 22:10
Автор: Пользователь скрыл имя
Тип работы: курсовая работа
Скачать полностью (222.84 Кб)
Работа содержит 1 файл
Скачать  Открыть 

Тепловой расчет котлоагрегатов.doc

  —  988.50 Кб

Тепловой  расчет котлоагрегатов.

  1. Исходные  данные
 

Состав  и теплота сгорания природного газа

Месторождение Бугурусланское

Месторождение Состав  газа по объему, % Теплота сгорания
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 H2S N2 CO2 МДж/м3 ккал/м3
Бугурусланское 81,7 5,0 2,0 1,2 0,6 0,6 8,5 0,4 36,8 8770
 

Состав  и теплота сгорания мазута

Мазут марки  М100, сернистый

Наименование  топлива Марка Состав  газа мазута, % Теплота сгорания
CP HP OP+NP SPор+к AP WP МДж/м3 ккал/м3
Мазут сернистый М100 83,8 11,2 0,5 1,4 0,1 3,0 39,65 9469
  1. Пересчет  состава и теплоты  сгорания топлива

     Во  время добычи, при транспортировке  и хранении топлива ( в частности  мазута) изменяются его теплофизические  свойства и состав. Изменение элементарного  состава в основном касаются содержания золы Ар и влаги Wp. Эти изменения необходимо учитывать петем пересчета состава топлива с нормативных значений (приведенных в литературе для данного месторождения и марки) на фактические (из задания).

      Для удобства чтения пересчет состава топлива выполняется в виде таблицы. 

Наименование  компонента Единицы измерения Значение
Справочное Фактическое
CP % 83,80 82,07
HP % 11,20 10,97
OP+NP % 0,50 0,49
SPор+к % 1,40 1,37
AP % 0,10 0,10
WP % 3,00 5,00
    100,00 100,00

Коэффициент пересчета:

     Пересчет  состава не производится только для  газообразного топлива (природного газа), тка как он практически  остается неизменным на всем пути его  транспортировки  по газопроводу. 

Вычисление низшей теплоты сгорания топлива: 

     Теплота сгорания жидких топлив и жидких горючих  отходов производства определяется по формуле:

 QPH=339 CP+1025 HP-108,5 (OP-SPг)-25 WP =

= 339 82,07+1025 10,97-108,5 (0,49-1,37)-25 5,00=39036 кДж/кг 

     Теплота сгорания газообразных топлив определяется по формуле:

 QPH=30,2 CO+25,8 H2+85,5 CH4+152 C2H6+218 C3H8+288 C4H10+349 C5H12+

       +141 C2H4+205 C3H6+271 C4H8+337 C5H10+335 C6H6+56 H2S =

    =85,5 81,7+152 5,0+ +218 2,0+288 1,2+349 0,6+56 0,6=8770 ккал/нм3

  1. Выбор типа и числа котлоагрегатов

     Основой для расчетов и выбора основного и вспомогательного оборудования является максимально-зимний режим. Он определяется суммой часовых расходов на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, а также расчетным расходом тепла на технологические нужды. При определении производительности котельной должны учитываться расходы на собственные нужды котельной и птери тепла в тепловых сетях.

     Согласно  СНиП II-35-76 количество и единую мощность котлоагрегатов следует выбирать по расчетной производительности котельной, проверяя ражим работы котлоагрегатов для теплого периода.

     Количество  котлов должно быть:

         Паровых  от 2 до 4

            Водогрейных от 2 до 6

      По  возможности необходимо стремится  к установке минимального количества однотипных котлоагрегатов. В то же время их число должно быть таким, чтобы в летний период можно было один из котлов остановить для профилактического или капитального ремонтов. Остальные котлы должны обеспечивать заданную тепловую нагрузку. 
 

Тип котла ДЕ-2,5 ДЕ-4 ДЕ-6,5 ДЕ-10 ДЕ-16 ДЕ-25
 
ЗИМА

D=45 т/ч

Число котлов 18 12 7 5 3 2
Загрузка  в % 100 94 99 90 94 90
 
ЛЕТО

D=15 т/ч

Число котлов 6 4 3 2 1 1
Загрузка  в % 100 94 77 75 94 60
 

Согласно условиям выбора типа и числа котлоагрегатов подобрано 3 котла ДЕ-16-14ГМ. Вариант 2 котлов ДЕ-25-14ГМ не подходит в связи с тем, что в летний режим котел будет работать на недопустимой загрузке в 60%. Режим работы котла должен составлять от 80 до 110% от номинальной мощности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4. Расчет теоретического  объема дутьевого  воздуха и продуктов  сгорания при коэффициенте избытка воздуха α=1

      Теоретические количества воздуха и продуктов  сгорания определяются по стехеометрическим  реакциям горения топлива. Преобразованные  результирующие уравнения приводятся ниже

      Теоретическое количество воздуха (при коэффициенте избытка воздуха α=1), необходимое для полного сгорания единицы топлива:

    • Для твердого и жидкого топлива:

      Vво=0,0889 (Ср + 0,375 Sp) + 0.265 Hp - 0.0333 Op=0.0889 (82.07 +

      + 0.375 1.37) +0.265 10.97 – 0.0333 (0.49/2) = 10.24 нм3/кг

    • Для газообразного топлива:

      Vво=0.0476( 0.5 H2 + 0.5 CO +1.5 H2S + Σ (m+n/4)CmHn – O2) =

      = 0.0476 (1.5 0.6 + 2 81.7 + 3.5 5.0 + 5.0 2.0 + 6.5 1.2 + 8.0 0.6) = 9.73 нм3/нм3

      Теоретическое количество продуктов сгорания при  α=1:

    • Для твердого и жидкого топлива:

      VN2o=0.79 Vво + 0.008 Np =0,79 10,24 + 0,008 0,49 = 8,09 нм3/кг

      VRO2o=0.0187 (Cp + 0.375 Sp) = 0,0187 (82,07 + 0,375 1,37) = 1,54 нм3/кг

      VH2Oo=0.111 Hp + 0.0124 Wp+0.0161 Vво = 0,111 10,97 + 0,0124 5 +

      + 0,0161 10,24 = 1,44 нм3/кг

      Vro= VN2o + VRO2o + VH2Oo = 8,09 + 1,54 + 1,44 = 11,07 нм3/кг

    • Для газообразного топлива:

   VN2o=0.79 Vво +  0.01 N2 = 0,79 9,73 + 0.01 8,5 = 7,77 нм3/нм3

            VRO2o=0.01 (CO2 + CO +H2S+ Σm CmHn) = 0,01 (0,4 + 0.6 + 1 81,7 + 2 5 + 3 2 +

         + 4 1,2 + 5 0,6) = 1,07 нм3/нм3

            VH2Oo=0.01 (H2 +H2S+ Σn/2 CmHn + 0.124 dг.тл.) + 0.0161 Vво = 0,01 (0.6 +

         + 2 81,7 + 3 5 + 4 2 + 5 1,2 +6 0,6 + 0,124 10) + 0.0161 9.73 = 2.14 нм3/нм3

      Vro= VN2o + VRO2o + VH2Oo = 7.77 + 1.07 + 2.14 = 10,98 нм3/нм3

            где N2, H2, CO, CH4……CmHn – составляющие газообразного топлива, % об.;

            m – число атомов углерода в углеводородном газе;

            n – число атомов водорода;

            dг.тл. – влагосодержание сухого газообразного топлива, принимается 10 г/м3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Тепловой расчет  котлоагрегата

5.1 Коэффициент избытка воздуха, объемы, энтальпии продуктов сгорания по газоходам

      Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки  принимается равным 1.10. Коэффициенты избытка воздуха в других участках газового тракта получаются путем прибавления  к αT присосов воздуха ∆α.

      Для выполнения теплового расчета газовый тракт котлоагрегата делится на ряд самостоятельных участков, в зависимости от типа котлоагрегата.

Средние характеристики продуктов  сгорания в газоходах  расчетных поверхностей нагрева

п/п

Наименование  величины, формула Ед. изм. Поверхность нагрева
Топка КП Эк-р
1 Коэффициент избытка  воздуха в начале участка  
-
 
1,1
 
1,15
 
1,25
2 Присосы воздуха  ∆α  
-
 
0,05
 
0,1
 
0,1
3 Коэффициент избытка  воздуха в конце участка  
-
 
1,15
 
1,25
 
1,35
4 Средний коэффициент  избытка воздуха на расчетном участке  
-
 
1,125
 
1,2
 
1,3
5 Объем водяных  паров

 
нм3/нм3
 
2,16
 
2,17
 
2,19
6 Объем уходящих газов

 
нм3/нм3
 
12.20
 
12,93
 
13,90
7 Объемная доля трехатомных газов

 
-
 
0.088
 
0,083
 
0,077
8 Объемная доля водяных паров

 
-
 
0,175
 
0,166
 
0,154
9 Объемная доля трехатомных газов и водяных  паров

 
-
 
0,263
 
0,249
 
0,231
Страницы:123следующая →
Описание работы
Расчёты приведены в таблицах
Содержание
содержание отсутствует