Тепловой расчёт парового котельного агрегата ДКВР-10-13

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2012 в 10:52, курсовая работа

Описание работы

Условное обозначение парового котла ДКВР означает - двухбарабанный котел, водотрубный, реконструированный. Первая цифра после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч, вторая - избыточное давление пара на выходе из котла, кгс/см2 - (для котлов с пароперегревателями давление пара за пароперегревателем), третья - температуру перегретого пара, °С.

Содержание

Глава 1 Описание котла типа ДКВР 3
Глава 2 Определение состава и теплоты сгорания топлива 8
Глава 3 Расчёт объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания 8
3.1 определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам 8
3.2 Расчёт объемов воздуха и продуктов сгорания 9
3.3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 12
Глава 4 Расчетный тепловой баланс и расход топлива 14
4.1 Расчет потерь теплоты 14
4.2 Расчёт КПД и расхода топлива 16
Глава 5 Расчёт топочной камеры 17
5.1 Определение геометрических характеристик топок 17
5.2 Расчёт теплообмена в топке 18
Глава 6 Расчёт конвективных поверхностей нагрева 24
6.1 Тепловой расчёт первого газохода 25
6.2 Тепловой расчёт второго газохода 31
6.3 Тепловой расчёт водяного экономайзера 36
6.4 Невязка теплового баланса 39
Приложение 1 41
Библиографический список 44

Работа содержит 1 файл

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ-ДКВр-10-13.doc

— 2.35 Мб (Скачать)

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Тепловой расчёт водяного  экономайзера

В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются  чугунные водяные экономайзеры, а  при большем давлении — стальные. При этом в котельных агрегатах горизонтальной ориентации производительностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются установкой только водяного экономайзера. В котельных агрегатах паропроизводительностью более 25 т/ч вертикальной ориентации с пылеугольными топками после водяного экономайзера всегда устанавливается воздухоподогреватель. При сжигании высоковлажных топлив в пылеугольных топках применяется двухступенчатая установка водяного экономайзера и воздухоподогревателя.

1. По уравнению теплового баланса определить количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов (6.2)

,

где - коэффициент сохранения теплоты (4.12);

- энтальпия продуктов сгорания  на входе в экономайзер, определяется  по таблице 3 при температуре  и коэффициенте избытка воздуха  после поверхности нагрева, предшествующей  рассчитываемой поверхности (5.7);

- энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, определяется по таблице 3 при принятой в начале расчёта температуре уходящих газов равной 160 [эстеркин] (5.7);

- присос воздуха в экономайзер,  принимается по таблице 1;

- энтальпия присосанного в  конвективную поверхность нагрева  воздуха, при температуре воздуха  30˚С (4.3).

 

,

,

.

 

2. Определяем энтальпию воды после водяного экономайзера

,


где - энтальпия воды на входе в экономайзер [3], кДж/кг;

D – паропроизводительность котла, кг/с;

Dпр – расход продувочной воды, кг/с.

,

.

Температура воды после экономайзера [3].

 

3. Определяем температурный напор

,


где и - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.


,

,


.

4. Выбираем конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера (таблица 10)

Таблица 10

Конструктивные  характеристики труб чугунных экономайзеров [3]

Характеристика одной трубы

Экономайзер ВТИ

Длина, мм

2000

Площадь поверхности  нагрева с газовой стороны, м2

2,95

Площадь живого сечения для прохода продуктов  сгорания, м2

0,12


 

Число параллельно  включенных змеевиков в пакете

,


где D – расход воды через экономайзер, кг/с;

- массовая скорость воды на  входе в экономайзер (принимается  равной 600кг/(м2·с));[3]

dвн – внутренний диаметр трубы (рисунок 12), мм.

 

5. Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере

,


где - расчётный расход топлива (4.10), кг/с;

VГ – объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха (таблица 2);

- среднеарифметическая температура  продуктов сгорания в экономайзере, ˚С;

Fэк – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2.


,

где Fтр - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы (таблица 10);

z1 – число труб в ряду (принимается равным 10).

,


где и - температура продуктов сгорания на входе и выходе из экономайзера, ˚С.

.

 

6. Определяем коэффициент теплопередачи


,

где и - коэффициенты определяются с помощью монограммы (приложение 1, рисунок 12).

 

7. Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера

.


 

8. Окончательно устанавливаем конструктивные характеристики экономайзера

Общее число труб       ,


где - площадь поверхности нагрева одной трубы (таблица 10), м2.

Число рядов                .


Составляем  сводную таблицу.

 

Таблица 10

Теплотехнические  и конструктивные характеристики экономайзера

 

Наименование величины

Условное обозначение

Расчётная формула

Результат

Температура дымовых  газов перед экономайзером, ˚С

рисунок 6

360

Теплосодержание дымовых  газов перед экономайзером, кДж/кг

(5.7)

5716,8

Температура дымовых  газов после экономайзера, ˚С

принято

160

Теплосодержание дымовых газов после экономайзера, кДж/кг

(5.7)

2610,869

Тепловосприятие в водяном  экономайзере, кДж/кг

Qб

(6.2)

3069,5

Температура питательной  воды перед экономайзером, ˚С

из условия

100

Температура питательной воды после экономайзера, ˚С

[4]

183

Энтальпия питательной  воды перед экономайзером, кДж/кг

[4]

419,1

Энтальпия питательной  воды после экономайзера, кДж/кг

(6.15)

774,83

Температурный напор, ˚С

Δt

(6.16)

133

Действительная скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с

(6.22)

5,45

Площадь живого сечения  для прохода продуктов сгорания, м2

Fэк

(6.23)

1,2

Среднеарифметическая  температура продуктов сгорания, ˚С

(6.24)

260

Число труб в ряду

z1

принято

10

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К)

K

(6.25)

16,97

Площадь поверхности  нагрева водяного экономайзера, м2

Hэк

(6.26)

451,2

Общее число труб

n

(6.27)

153

Число рядов

m

(6.28)

15,3


 

 

 

 

 

 

 

6.4 Невязка теплового баланса

,


где Qл, Q, Q, Qэк – количество теплоты, воспринятое лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, экономайзером, кДж/кг.

 кДж/кг;  

где: кДж/кг;

       кДж/кг.

 

 кДж/кг,

где: кДж/кг;

        кДж/кг.      

 

 кДж/кг,

где: кДж/кг;

        кДж/кг.

 

 кДж/кг,

где: кДж/кг;

       

 

Невязка теплового  баланса составляет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

 
Рисунок 9. Угловой коэффициент однорядного  гладкотрубного экрана

1 – при расстоянии  от стенки 

; 2 – при
; 3 – при
; 4 – при
; 5 – без учёта излучения обмуровки при

 

Рисунок 10.Коэффициент  теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных  пучков

Рисунок 11.

а) Степень черноты  продуктов сгорания a в зависимости от суммарной оптической толщины среды kps; б) Коэффициент теплоотдачи излучением

 

Рисунок 12. Коэффициент  теплопередачи для чугунных экономайзеров



 

рисунок 13. Коэффициент  ослабления лучей золовыми частицами: 1- при сжигании пыли в циклонных  топках; 2- при сжигании углей размолотых в ШБМ; 3- при сжигании углей размолотых в среднеходных мельницах и мельницах-вентиляторах; 4- при сжигании дробленки в циклонных топках и топлива в слоевых топках; 5- при сжигании торфа в камерных топках.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

  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.
  2. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. для техникумов. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280 с.
  3. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: «Энергия», 1980. – 424 с.
  4. Александров В.Г. Паровые котлы малой и средней мощности. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: «Энергия», 1972. – 200 с.



Информация о работе Тепловой расчёт парового котельного агрегата ДКВР-10-13