Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2021-10-05 | 36 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Высокие темпы промышленного производства и социального прогресса требуют резкого увеличения выработки тепловой энергии на базе мощного развития топливно-энергетического комплекса страны.
Централизованные системы теплоснабжения от тепловых электрических станций (ТЭС) наиболее эффективны. В настоящее время, централизованное теплоснабжение крупных городов осуществляется на базе мощных атомных станций теплоснабжения.
Для небольших теплопотребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительно большую часть. Несмотря на строительство крупных тепловых электростанций, с каждым годом увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов малой и средней мощности, повышаются надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоемкость на единицу мощности, сокращаются сроки и затраты на производство строительно-монтажных работ.
В качестве топлива для котельных установок используют угли, торф, сланцы, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается их экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию.
Комплексы устройств, производящих тепловую энергию и обеспечивающих ее доставку потребителю в виде водяного пара или горячей воды, называют системами теплоснабжения. Системы теплоснабжения являются важнейшей состовляющей энергетического хозяйства. Важнейшим звеном единой системы энерготеплоснабжения служат котельные (теплогенерирующие) установки совокупность узлов и механизмов для производства тепловой энергии в виде водяного пара или горячей воды. В качестве первичных источников энергии для теплогенерирующих установок используют органическое и ядерное топливо, солнечную и геотермальную энергию, горючие и тепловые отходыпромышленных предприятий. По своему агрегатному состоянию все виды органического топлива разделяют на твердое, жидкое и газообразное. Основной вид твёрдого топлива – уголь.
|
В ходе работы котлов и другого обогревательного оборудования теплопередающие поверхности котлов и их элементы склонны покрываться различными отложениями. Это связано, прежде всего, с наличием в воде различных примесей. Для предотвращения выхода из строя котлов и снижения их КПД специалистами рекомендуется проводить работы называемые чистка котлов и чисткатеплообменников, которые существенно снизят возможность возникновения аварийных ситуаций и тем самым предотвратят дополнительные расходы, связанные с ремонтными работами или заменой котла, теплообменника. Когда мы говорим, чистка котламы подразумеваем комплекс определенных процедур, который своей целью имеет устранение отложений с загрязненных поверхностей. Чистка котла это мероприятие проводимое с целью сохранения эксплуатируемого оборудования, однако, чистка котла, возможно обнаружит скрытые ранее дефекты оборудования: трещины, свищи, разрывы которые неизбежно дадут течи, в таких случаях ремонтные работы котлового оборудования производятся силами Заказчика.
Цель курсового проекта – Провести тепловой расчет котельного агрегата.
Задачи:
– Провести технологическое описание котельного агергата и топочного устройства;
– Определить основные показатели работы котельного агрегата и топочного устройства;
– Определить основные характеристики рабочего топлива.
– Провести расчет процесса горения.
– Определить коэффициент полезного действия котельного агрегата и расход топлива.
|
–
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Выбор топочного устройства
Для сжигания газа, выбирается камерное сжигание с помощью горелки ГМ-4,5.
Газомазутные горелки типа ГМ предназначены для применения на котлах типа ДЕ (Е), выпускаемых Бийским котельным заводом.
Основными узлами горелок типа ГМ являются форсуночный узел, газовая часть и воздухонаправляющее устройство.
В форсуночный узел горелок входят паромеханическая форсунка и устройство с захлопками для установки сменной форсунки без останова котла.
Основная форсунка устанавливается по оси горелки, сменная- под небольшим углом к оси горелки. Сменная форсунка включается на короткое время, необходимое для чистки или замены основной форсунки.
Газовая часть горело- периферийного типа, состоит из кольцевого коллектора с однорядно-однокалиберной системой газовыдающих отверстий и газоподводящей трубы.
Внутри коллектора установлена кольцевая диафрагма, служащая для обеспечения равномерного распределения газа по отверстиям.
Воздухонаправляющее устройство горелок типа ГМ состоит из воздушного короба, осевого завихрителя воздуха и конусного стабилизатора, Лопатки осевого завихрителя- профильные, установленные под углом 45˚ к оси горелки. Небольшая часть воздуха проходит через дырчатый лист (диффузор) для охлаждения форсунки.
Однако имеется ряд отличий в конструкциях воздухонаправляющих устройств горелок типа ГМ.
Горелка ГМ-4,5 является вихревой, т. е. практически все количество воздуха проходит через осевой завихритель.
РАСЧЕТ ТОПЛИВА
2.1
Элементарный состав топлива
Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. В общем случае состав газообразного топлива в процентах по объему может быть выражен равенством:
+ H2+ CO2 + CO + H2S + N2 + O2=100%. (2.1)
Природный газ характеризуется высоким содержанием углеводородов СnH2n+2 (метан - СH4, этан – С2H6, пропан – С3H8, бутан – С4H10) и СnH2n (этилен - СH2, пропилен – С3H6). В искусственных газах преобладает CO2, CO, N2, H2.
Зная из задания месторождение и марку топлива для газообразного топлива, находят элементарный состав топлива [1].
Результаты расчетов следует свести в табл. 2.1.
Таблица 2.1 - Элементарный состав топлива по рабочей массе
Район месторождения
| Состав сухого газа, % по объему
| ||||||||
CO2 | CH4 | C2H6 | C3H8 | C4H10 | C5H12 | N2 | Н2S | ||
Тюменьская обл. Березовское | 0,4 | 95,1 | 1,1 | 0,3 | 0,1 | - | 3,0 | - |
CO2+CH4+C2H6+C3H8+C4H10+C5H12+N2=0.,4+95.1+1.1+0.3+0.1+3=100%.
Расход топлива
Расход топлива в единицу времени (час) с учетом продувки котла
В = , (2.20)
В = = 748 м3/ч,
где hнп - энтальпия насыщенного параhнn [1] если котел выдает перегретый пар, энтальпия берется из таблиц термодинамических характеристик перегретого пара [9] кДж/кг;
hnв - энтальпия питательной воды hnв=свод × tnв= 4,19×104=435,76 кДж/кг;
h¢ - энтальпия котловой воды (равна энтальпии кипящей водыпри давлении пара в котле – [9]), кДж/кг;
tnв – температура питательной воды (из задания tnв= 104 оС);
Р – количество воды, удаляемое из котлоагрегата с целью сохранения допустимого содержания солей в котловой воде (так называемая непрерывная продувка котла)..
Расчетный расход топлива:
для газа
м3/ч.
Для сравнения различных видов топлива по их тепловому эффекту и облегчения экономических расчетов введено понятие условного топлива.
За условное топливо принимается топливо, низшая теплота сгорания которого: Qут=29300 кДж/кг.
Пересчет расхода натурального топлива (В) в условное (Вут) производится по формуле:
Вут= Вр × = Вр × = 748 × = 798 м3/ч. (2.21)
Коэффициент сохранения теплоты.
j = 1 – (2.22), j = .
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
Расчет топки
При проектировании и эксплуатации котельных установок чаще всего выполняется поверочный расчет топочных устройств.
3.1.1 Конструктивные характеристики топки
Таблица 3.1
Конструктивные характеристики топки
Величина | Типоразмер котла ДЕ-6,5-14 |
Объем топки, м3 | 11,2 |
Площадь поверхности стен топки, м2 | 29,97 |
Диаметр экранных труб, мм | 51 ´ 2,5 |
Шаг труб боковых экранов, мм | 55 |
Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м2 | 27,93 |
3.1.2 Полезное тепловыделение в топке
Полезное тепловыделение в топке, отнесенное к 1 м3 сжигаемого топлива, подсчитывают по формуле:
|
Qm= , (3.1)
Qm= кДж/ м3.
3.1.3 Теоретическая температура сгорания
Под теоретический температурой сгорания понимают температуру, которую имели бы дымовые газы, если бы процесс горения в топке протекал мгновенно при отсутствии теплообмена и вся теплоты, выделенная в топке, пошла бы на нагревание газов.
При адиабатных условиях в топке полезное тепловыделение будет равно теоретической энтальпии продуктов сгорания, т.е.
Qm = hm.
Зная теоретическую энтальпию продуктов сгорания (hm), теоретическую температуру сгорания (tm) определяют по h-t диаграмме при коэффициенте избытка воздуха am.
tm= 1860 оС.
3.1.4. Температурой продуктов сгорания на выходе из топки
Задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки (tm¢¢).
Для промышленных паровых и водогрейных котлов рекомендуется принимать температуру продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании:
природного газа – 1050 – 1100 оС,
принимаем tm¢¢= 1060 оС.
ВВЕДЕНИЕ
Высокие темпы промышленного производства и социального прогресса требуют резкого увеличения выработки тепловой энергии на базе мощного развития топливно-энергетического комплекса страны.
Централизованные системы теплоснабжения от тепловых электрических станций (ТЭС) наиболее эффективны. В настоящее время, централизованное теплоснабжение крупных городов осуществляется на базе мощных атомных станций теплоснабжения.
Для небольших теплопотребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительно большую часть. Несмотря на строительство крупных тепловых электростанций, с каждым годом увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов малой и средней мощности, повышаются надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоемкость на единицу мощности, сокращаются сроки и затраты на производство строительно-монтажных работ.
В качестве топлива для котельных установок используют угли, торф, сланцы, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается их экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию.
Комплексы устройств, производящих тепловую энергию и обеспечивающих ее доставку потребителю в виде водяного пара или горячей воды, называют системами теплоснабжения. Системы теплоснабжения являются важнейшей состовляющей энергетического хозяйства. Важнейшим звеном единой системы энерготеплоснабжения служат котельные (теплогенерирующие) установки совокупность узлов и механизмов для производства тепловой энергии в виде водяного пара или горячей воды. В качестве первичных источников энергии для теплогенерирующих установок используют органическое и ядерное топливо, солнечную и геотермальную энергию, горючие и тепловые отходыпромышленных предприятий. По своему агрегатному состоянию все виды органического топлива разделяют на твердое, жидкое и газообразное. Основной вид твёрдого топлива – уголь.
|
В ходе работы котлов и другого обогревательного оборудования теплопередающие поверхности котлов и их элементы склонны покрываться различными отложениями. Это связано, прежде всего, с наличием в воде различных примесей. Для предотвращения выхода из строя котлов и снижения их КПД специалистами рекомендуется проводить работы называемые чистка котлов и чисткатеплообменников, которые существенно снизят возможность возникновения аварийных ситуаций и тем самым предотвратят дополнительные расходы, связанные с ремонтными работами или заменой котла, теплообменника. Когда мы говорим, чистка котламы подразумеваем комплекс определенных процедур, который своей целью имеет устранение отложений с загрязненных поверхностей. Чистка котла это мероприятие проводимое с целью сохранения эксплуатируемого оборудования, однако, чистка котла, возможно обнаружит скрытые ранее дефекты оборудования: трещины, свищи, разрывы которые неизбежно дадут течи, в таких случаях ремонтные работы котлового оборудования производятся силами Заказчика.
Цель курсового проекта – Провести тепловой расчет котельного агрегата.
Задачи:
– Провести технологическое описание котельного агергата и топочного устройства;
– Определить основные показатели работы котельного агрегата и топочного устройства;
– Определить основные характеристики рабочего топлива.
– Провести расчет процесса горения.
– Определить коэффициент полезного действия котельного агрегата и расход топлива.
–
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Описание конструкции котельного агрегата
Газомазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа Е (ДЕ) паропроизводительностью 6,5 т/ч предназначены для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой выхода 194˚C,идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабане. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб одинакова для всех котлов 1790 мм. Глубина топочной камеры- 1930-6960 мм. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковые и задний экраны, образующие топочную камеру.
Трубы перегородки и парового бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана привариваются к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159×6 мм. Трубы фронтового экрана котлов паропроизводительностью 6,5т/ч привариваются к коллекторам диаметра 159×6 мм.
Во всех типоразмерах котлов диаметр верхнего и нижнего барабанов-1000мм. Расстояние между барабанами 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге).
В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объёме- сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды и труба непрерывной продувки у котлов производительностью 6,5 т/ч.
Котлы с паропроизводительностью 6,5 т/ч выполнен с одноступенчатой схемой испарения.
Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из плотно поставленных с шагом S=55 мм и сваренных между собой труб диаметром 51×2,5 мм. При входе в барабаны трубы разводятся в два ряда. Места разводки уплотняются металлическими проставками и шаматобетоном. Конвективный пучок образован коридорно расположенными вертикальными трубами диаметрами 51×2,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана- 90 мм, поперечный шаг- 110 мм (за исключением среднего, равного 120 мм).
Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котлов производительность 6,5т/ч устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, а также изменяется ширина пучка (890 мм у котлов производительностью 6,5 т/ч).
Вес типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему. Контуры заднего экрана всех котлов и фронтового экрана котлов производительностью 6,5 т/ч соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы нижний- раздающий (горизонтальный) и верхний- собирающий (наклонный). Концы промежуточных коллекторов со стороны, противоположной барабанам, объединены необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76×3,5 мм.
Поставляются котлы блоком, включающим верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов конвективного пучка (в случае необходимости пароперегреватель), опорную раму и обвязочный каркас.
В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются проверенные длительным опытом эксплуатации стандартные чугунные экономайзеры из труб ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского.
Котлы оборудованы стационарными обдувочными аппаратами, расположенными с левой стороны котла. Для обдувки котлов используется насыщенный или перегретый пар с давлением не менее 0,7 МПа.
Все котлы имеют опорную раму, на которую передается масса элементов котла, работающих под давлением, масса котловой воды, а также масса обвязочного каркаса, натрубной обмуровки и обмывки. Неподвижными опорами котлов являются передние опоры нижнего барабана- подвижные и имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к опорной раме на период транспортировки.
Каждый котел типа Е (ДЕ) снабжен двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным. На котлах без пароперегревателя оба клапана устанавливаются на верхнем барабане котла и любой из них может быть выбран как контрольный; на котлах с пароперегревателем контрольным клапаном является клапан выходного коллектора перегревателя.
Номинальная паропроизводительность и параметры пара, соответствующие ГОСТ 3619-82, обеспечиваются при темнературе питательной воды 100 ˚C и сжигании топлив: природного газа с удельной теплотой сгорания 29300-36000 кДж/кг (7000-8600 ккал/ ) и мазута марок 40 и 100 по ГОСТ 10588-75.
Котел ДЕ-6,5-14ГМ может работать в диапазоне 0,7-1,4 МПа. С уменьшением рабочего давления КПД котла не уменьшается.
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!