Теплогенирирующие установки

Министерство  образования и науки

ГОУ ВПО  «Братский государственный университет»

Факультет Инженерно-строительный

Кафедра ПТЭ 
 

Курсовая  работа по дисциплине

«Теплогенерирующие  установки» 
 
 

Теплогенерирующие установки

Пояснительная записка

27 01 09. 65 Т(г)У 04 КР 00000 ПЗ 
 
 

Выполнила:

ст. группы ТГВ-08       Н. А. Снегирева 
 

Руководитель:

доцент, к.т.н. каф  ПТЭ       В.К. Елсуков 
 
 
 

Братск, 2011

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по курсу 

«Теплогенерирующие установки»

студента 4 курса гр. ТГВ-08 

Снегирева Наталья Андреевна 

Вариант 4.

       Задание №1

       Определение расхода топлива  при испытаниях котлоагрегата с использованием газового анализа. 

Исходные  данные:

Вид топлива -  Кузнецкий Д;

Давление перегретого  пара, Р_пп= 4,3, Мпа;

Температура перегретого  пара, t_пп=415, ⁰С;

Температура питательной  воды,t_пв=145, ⁰С;

Температура уходящих газов,t_ух.г=145, ⁰С;

Содержание трехатомных  газов, RO₂=12,8%;

Содержание кислорода  в уходящих газах, О₂=6,7%;

Содержание горючих в шкале, Г_шл=67%;

Содержание горючих в уносе, Г_ун=17%;

Расход воздуха  в котлоагрегате, ∑V_в=16,5 м³/с. 

 
 

       Задание №2 

       Изучение  влияния рециркулирующих газов и других эксплуатационных факторов (воздушного режима, качества топлива) на теплообмен в топочной камере. 

Исходные  данные: 

Доля рециркуляции в первом режиме, ;

Доля рециркуляции во втором режиме,;

КПД котла в  первом режиме, ;

КПД котла во втором режиме,;

Температура уходящих газов в первом режиме, , ^оС;

Температура уходящих газов во втором режиме, , ^оС;

Паропроизводительность котла во втором режиме, ;

Лучевоспринимающая поверхность, . 

       Задание №3 

       Распределение нагрузок между котлами  и теплоисточниками. 
 

Исходные  данные:

       Тип котлоагрегата -КЕ-10/14;

       Нагрузки  - 60,80,100%. 

 
 

   Паропроизводительность – 10  т/ч;

   Давление  пара на выходе из КА – 1.4 Мпа;

   Температура питательной воды – 100 ^оС;

   Температура перегретого пара – 225 ^оС.

       Определить:

       Оптимальное распределение нагрузок котлов теплоисточника и расход топлива при двух нагрузках. Одна нагрузка составляет максимальному КПД, другая произвольная, для двух котлов, установленных на теплоисточнике. 
 
 
 
 
 
 
 

Задание выдано-

Задание принял к исполнению-

Руководитель  проекта д.т.н., профессор                                          Елсуков В. К. 

        Содержание 

Введение……………………………………………………………………….….6

1. Определение расхода топлива при испытаниях котлоагрегата с использованием газового анализа……………………………………………….7
2. Изучение влияния рециркулирующих газов и других эксплуатационных факторов (воздушного режима, качества топлива) на теплообмен в топочной камере…………………………………………………16
3. Распределение нагрузок между котлами и теплоисточниками…30

Заключение……………………………………………………………………….37

Список используемой литературы……………………………………………..38 
Введение

       Теплогенерирующей установкой называют совокупность устройств  и механизмов для производства тепловой энергии в виде водяного пара, горячей  воды или подогретого воздуха. Водяной  пар используют для технологических  нужд в промышленности и сельском хозяйстве, для приведения в движения паровых двигателей, а также для нагрева воды, направляемые в дальнейшем на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.  
 Теплогенерирующие установки предназначены для производства тепловой энергии из первичных источников энергии, которыми являются органическое и ядерное топливо, солнечная и геотермальная энергия, горючие и тепловые отходы промышленных производств. 
Комплексы устройств, производящих тепловую энергию и доставляющих её в виде водяного пара, горячей воды или подогретого воздуха потребителю, воздуха потребителю, называются системами теплоснабжения. В зависимости от мощности систем и числа потребителей, получающих от них тепловую энергию, системы теплоснабжения подразделяют на централизованные и децентрализованные.

       Теплогенераторы ближайшего будущего – это полностью механизированные агрегаты с высокой степенью автоматизации производства тепловой энергии, работающие на твёрдом жидком топливе и газе, а также на автономной энергии. 
 Отличительной способностью теплогенерирующих установок, особенно для отопительных целей, является их высокая надёжность. Для повышения надёжности теплогенерирующих установок при их эксплуатации предусмотрены планово-предупредительные ремонты. 

       

       

1. Определение расхода топлива  при испытаниях котлоагрегата с использованием газового анализа

 

1. По формуле (1.9) определяем характеристики топлива:

,  (1.9)

где - содержание водорода, кислорода, азота, углерода и серы в топливе на рабочую массу, %;

. 

       

2. По (1.10) находим максимальное содержание трёхатомных газов:

,   (1.10)

где - характеристика топлива.

. 

3. По (1.11) определяем содержание угарного газа:

,   (1.11)

       Если  содержание СО невелико (до нескольких %), то концентрацией других продуктов неполного горения в дымовых газах можно пренебречь и в ниже приведенных формулах пренебречь.

       .

       Поскольку расчет содержания угарного газа = -0,102, то в дальнейших расчетах СО принимаем  равным нулю.

4. По (1.12) определяем содержание азота:

,  (1.12)

где - содержание трёхатомных газов;

- содержание  кислорода в уходящих газах;

- содержание  угарного газа.

. 

       

5. По (1.13), (1.14) вычисляем коэффициент избытка воздуха при полном сгорании топлива:

;  (1.13)

;  (1.14) 

;

. 

6. По (1.21) определяем теплоемкость рабочей массы:

       ,  (1.21)

где и – соответственно теплоемкости сухой массы топлива и воды, кДж/кг;

       - для антрацита  – 0,921, для каменных  углей - 0,962, для  бурых – 1,088, для  фрез, торфа –  1,297, для сланцев  – 1,046.

. 

7. По (1.20) определяем располагаемую теплоту сгорания топлива:

 ,   (1.20)

где - теплоемкость рабочей массы топлива, кДж/кг*К;

 - температура топлива  на входе в топку,  ⁰С.

 .

 

8. По (1.15) определяем располагаемую теплоту сгорания топлива:

,   (1.15)

где - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива;

- физическая теплота  топлива.

. 

       

9. По (1.18) устанавливаем потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива:

,   (1.18)

где - содержание золы в топливе, %;

       - доли золы в  шлаке, провале  и уносе от общего  количества золы;

       - содержание горючих в шлаке, провале и уносе, %.

,

 Определяем  потери теплоты в процентах:

 ;

 . 

       10.По (1.17) определяем потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива:

        

где и - содержание углерода и серы в топливе на рабочую массу, %;

       

       

       

и потери теплоты  с уходящими газами:

     

      

где и - соответственно энтальпии продуктов сгорания и холодного воздуха, кДж/кг;

       

     

       11. Теоретическое количество воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива ( ),

       

       

и вычисляем  объем трехатомных газов: