Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2022-02-10 | 31 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Кафедра «Энергетики теплотехнологии»
Курсовой проект
по дисциплине
«Паротеплогенерирущие установки промышленных предприятий»
Тепловой поверочный расчет котлагрегата
Е-50-3,9-440ГМ
Выполнил студент гр.ЭТ-31
Проверил
к.т.н., доц. Васильченко Ю.В.
Белгород 2018 г.
Задание на курсовой проект.
Произвести поверочный тепловой расчет котельного агрегата типа Е-50-39-440 ГМ и построить его тепловую схему.
Состав топлива (газопровод Первомайск-Сторожевка):
СН4 | 62,4% | |
С2H6 | 3,6% | |
C3H8 | 2,6% | |
C4H10 | 0,9% | |
C5H12 и др. | 0,2% | |
N2 | 30,2% | |
CO2 | 0,1% | |
ИТОГО |
| 100% |
Низшая теплота сгорания сухого газа Q = 28300 кДж /м3.
Задание выдал
к.т.н.,доц. Васильченко Ю.В.
Задание принял
студент
Описание и принцип работы котлоагрегата Е-50-3,9-440ГМ-1
Паровой котел Е-50-3,9-440ГМ-1предназначен для получения перегретого пара за счет теплоты сгорания топлива – мазута или природного газа.
Котел – паровой, водотрубный, барабанный с естественной циркуляцией в испарительных поверхностях нагрева, с камерным сжиганием топлива.
Компоновка поверхностей нагрева – П-образная.
Котел состоит из следующих основных частей:
- топочная камера с горелками;
- опускная шахта;
- барабан с сепарационным устройством, опускной и пароотводящей системой;
- выносные циклоны;
- пароперегреватель 1-й ступени;
|
- пароперегреватель 2-й ступени;
- система впрыска собственного конденсата;
- экономайзер;
- воздухоподогреватель;
- устройства очистки поверхностей нагрева;
- обмуровка и изоляция;
- помосты и лестницы;
- каркас помостов, лестниц, воздухоподогревателя и портал котла;
- опоры котла;
- комплект арматуры и КИП.
Котел служит для производства водяного пара под давлением с перегревом по отношению к температуре насыщения.
Таким образом, в котле происходит нагрев воды, ее испарение и перегрев образовавшегося пара.
Теплоносителем являются продукты сгорания органического топлива – дымовые газы.
Горение топлива происходит в вертикальной топочной камере прямоугольной формы в плане, образованной экранными трубами. Верхние и нижние концы труб вварены в сборные коллекторы. Трубы по всей длине сварены между собой полосами, расположенными в диаметральной плоскости.
На фронтовой стене топки расположены горелки, с помощью которых сжигается топливо – мазут или природный газ.
В обогреваемых газами трубах, образующих топку, происходит образование насыщенного водяного пара. Пароводяная смесь поступает в верхние коллекторы, а из них – по пароотводящим трубам в барабан-паросборник и выносные сепараторы – циклоны. В барабане и циклонах происходит отделение пара от воды. К барабану присоединены необогреваемые опускные стояки, а к циклонам – необогреваемые опускные трубы, по которым котловая вода поступает в нижние коллекторы экранов.
В образованном таким образом замкнутом контуре происходит естественная циркуляция рабочего тела благодаря разнице в весах столбов воды в опускных трубах и пароводяной смеси – в экранных трубах.
В барабане и выносных циклонах происходит отделение пара от воды, который затем направляется в пароперегреватель, где он перегревается горячими дымовыми газами. Из пароперегревателя пар направляется потребителю.
Питание котла водой производится через экономайзер, в котором осуществляется подогрев воды. Вся вода из экономайзера подается в барабан. Выносные циклоны питаются водой из барабана.
|
Для осуществления горения топлива необходим горячий воздух, который подается в топку из воздухоподогревателя, обогреваемого горячими дымовыми газами.
Котел представляет собой вертикальную трехходовую конструкцию, которую составляют по ходу газов: топка, горизонтальный газоход, в котором расположена вторая (выходная) ступень пароперегревателя, опускной газоход, в котором расположены первая ступень пароперегревателя и экономайзер и газоход воздухоподогревателя.
Движение дымовых газов по трактам котла осуществляется за счет работы дымососа. Котел может также работать под наддувом, при этом возможность движения газов создается высоконапорным вентилятором.
Все элементы котла, находящиеся снаружи и содержащие рабочее тело, закрываются тепловой изоляцией.
Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов
Средние характеристики продуктов сгорания
В поверхностях нагрева
Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева.
Наименование величин | размерность | Vв0=7,513м3/м3;VRO2=0,821м3/м3;VN20=6,238м3/м3; VH2O0=1,517м3/ м3;Vг0=8,576м3/ м3
| ||||||
Топка и фестон | Пароперегреватель | II ступень водяного экономайзера | II ступень воздухоподогревателя | I ступень водяного экономайзера | I ступень воздухоподогревателя | За котлом | ||
Коэффициент избытка воздуха за газоходом | 1,05 | 1,08 | 1,1 | 1,16 | 1,2 | 1,25 | ||
Средний коэффициент избытка воздуха | 1,05 | 1,06 | 1,08 | 1,15 | 1,18 | 1,23 | 1,25 | |
1,523 | 1,524 | 1,527 | 1,535 | 1,539 | 1,545 | 1,547 | ||
8,951 | 9,027 | 9,177 | 9,703 | 9,928 | 10,30 | 10,45 | ||
0,0917 | 0,0910 | 0,0895 | 0,0846 | 0,0827 | 0,0797 | 0,0785 | ||
0,170 | 0,169 | 0,166 | 0,158 | 0,155 | 0,150 | 0,148 | ||
0,262 | 0,260 | 0,256 | 0,243 | 0,238 | 0,230 | 0,227 |
Энтальпия дымовых газов JГ, ккал/кг:
(3.7)
где - энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α=1 и температуре газов ν, ºC, ккал/кг,
(3.8)
- энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при нормальных условиях, ккал/кг,
(3.9)
Энтальпию 1 м3 влажного воздуха , углекислого газа , азота и водяных паров определяем по таблице XIII [4]
Теплосодержание продуктов сгорания, кДж
| |||||||||||||
v | I0Г | I0В | αГ=αФ=1,05 | αПП=1,1 | αВП2=1,16 | αВЭ=1,2 | αВП1=1,25 | ||||||
I | ΔI | I | ΔI | I | ΔI | I | ΔI | I | ΔI | ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
100 | 1181 | 238,0 | 1193 | 1292 | 1205 | 1381 | 1219 | 1487 | 1228 | 155 8 | 1240 | 1646 | |
200 | 2385 | 2006 | 2485 | 1289 | 2585 | 1340 | 2706 | 1401 | 2786 | 1442 | 2886 | 1493 | |
300 | 3622 | 3028 | 3774 | 1316 | 3925 | 1369 | 4107 | 1431 | 4228 | 1473 | 4379 | 1525 | |
400 | 4887 | 4072 | 5090 | 1354 | 5294 | 1408 | 5538 | 1472 | 5701 | 1515 | 5905 | 1569 | |
500 | 6187 | 5147 | 6444 | 1405 | 6701 | 1459 | 7010 | 1525 | 7216 | 1568 | 7474 |
| |
600 | 7537 | 6236 | 7849 | 1406 | 8161 | 1462 | 8535 | 1529 | 8784 | 1574 |
|
| |
700 | 8887 | 7356 | 9255 | 1447 | 9623 | 1504 | 10064 | 1571 | 10359 |
|
|
| |
800 | 10278 | 8483 | 10702 | 1483 | 11127 | 1541 | 11636 | 1610 |
|
|
|
| |
900 | 11703 | 9640 | 12185 | 1506 | 12667 | 1564 | 13246 | 1634 |
|
|
|
| |
1000 | 13151 | 10805 | 13691 | 1521 | 14232 | 1580 | 14880 |
|
|
|
|
| |
1100 | 14613 | 11984 | 15212 | 1547 | 15811 |
|
|
|
|
|
|
| |
1200 | 16100 | 13179 | 16759 | 1518 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1300 | 17557 | 14381 | 18278 | 1575 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1400 | 19073 | 15598 | 19853 | 1591 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1500 | 20603 | 16823 | 21444 | 1604 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1600 | 22145 | 18055 | 23048 | 1623 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1700 | 23707 | 19288 | 24671 | 1628 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1800 | 25273 | 20527 | 26299 | 1634 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1900 | 26844 | 21782 | 27933 | 1647 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
2000 | 28428 | 23037 | 29580 | 1656 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
2100 | 30020 | 24299 | 31235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
2200 | 31616 | 25561 | 32894 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3
Тепловой баланс котла
№ п/п | Наименование | Обозначение | Размерность | Формула | Величина | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
1 | Низшая теплотворная способность топлива | ккал/кг | задано | 9260 | ||||
2 | Коэффициент воздуха в топке | - | табл. XX [4] | 1,05 | ||||
3 | Присосы воздуха в топку | - | Принимаем табл. XVI, [4] | 0 | ||||
4 | Присосы в системе пылеприготовления с учетом возможных нарушений плотности во время эксплуатации | - | табл. XVI, [4] присос в разомкнутых пылесистемах не учитывается | 0 | ||||
5 | Количество воздуха на выходе из воздухоподогревателя, отнесенное к теоретически необходимому | - | 1,05-0-0=1,05 | |||||
6 | Перетечка воздуха с воздушной стороны в газовую | - | Принимаем равной присосу воздуха в ВП | 0,03 | ||||
7 | Количество воздуха на входе в ВП, отнесенное к теоретически необходимому | - | 1,05+0,03=1,08 | |||||
8 | Теплоемкость мазута | стл | 0,415+0,0006· tтл | 0,415+0,0006·100= =0,475 | ||||
9 | Физическое тепло топлива | iтл | ккал/кг | 0475 × 100 = 47,5 | ||||
10 | Температура мазута | tтл | °С | Рис. 3.2, [4] | 100 | |||
11 | Температура холодного воздуха | tхв | °С | Принимаем условно без спец. указаний | 30 | |||
12 | Теплосодержание холодного воздуха | Jсхв | ккал/кг | По J-υ табл. | 96,75 | |||
13 | Температура воздуха перед воздухоподогревателем | t¢хв | °С | Принимаем согласно ПТБ | 110 | |||
14 | Теплосодержание воздуха перед воздухоподогревателем | J¢хв | ккал/кг | По I-v табл. | 354,8 | |||
15 | Тепло, внесенное подогретым в калорифере воздухом | Qв.вн | ккал/кг | 1,08·(354,8- -96,75)=278,6 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 |
| 6 | |||
16 | Располагаемое тепло топлива | Qрр | ккал/кг | 9260+278,6+47,5=9586 | ||||
17 | Температура уходящих газов | υух | °С | принимаем | 191 | |||
18 | Теплосодержание уходящих газов | Jух | ккал/кг | по J-υ табл. | 768,7 | |||
19 | Потери тепла от механического недожига | q4 | % | по табл. XX, [4] | 0 | |||
20 | Потери тепла от химического недожига | q3 | % | табл. XX, [4] | 0,5 | |||
21 | Потери тепла с уходящими газами | q2 | % | |||||
22 | Потери тепла в окружающую среду | q5 | % | рис. 5-1 [4] | 0,93 | |||
23 | Суммарная потеря тепла в котле | Σqi | % | q2+ q3+ q4+ q5 | 6,93+0,5+0+0,93=8,36 | |||
24 | КПД котельного агрегата (брутто) | ηк.а. | % | 100-Σq | 100-8,36=91,64 | |||
25 | Коэффициент сохранения тепла | J | - | |||||
26 | Давление за котельным агрегатом | Pпп | кгс/см2 | задано | 40 | |||
27 | Теплосодержание перегретого пара | iпп | ккал/кг | iпп=f(tпп; Pпп) | 790,5 | |||
28 | Температура перегретого пара | tпп | ºC | задано | 440 | |||
29 | Температура питательной воды | tп.в. | ºC | задано | 145 | |||
30 | Давление питательной воды | Pп.в. | кгс/см2 | задано | 48 | |||
31 | Теплосодержание питательной воды | iп.в. | ккал/кг | табл. XXIV [4] | 146,5 | |||
32 | Тепло, затраченное на получение пара | Qпп | ккал/кг | Д(iпп; iп.в.) | 50 000·(790,5- -146,5)=32,2·106 |
В парогенераторе при сжигании органического топлива происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания. Выделившаяся теплота за вычетом потерь передается рабочему веществу – теплоносителю, в результате получается полезная продукция – водяной пар.
Цель теплового баланса котла заключалась в определении суммарного количества полезно использованного в установке тепла Qка = 32,53 ккал/кг и полный и расчетный расход топлива В = Вр =3699кг/ч
|
Таблица 3.4
Расчет теплообмена в топке
№№ п/п | Наименование | Обозначение | Размерность | Формула | Величина | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1 | Объем топочной камеры | Vт | м | По конструктивной характеристике | 152 | ||
2 | Полная лучевоспринимающая поверхность | Hлст.т | м | конструктивно | 172,1 | ||
3 | Полная поверхность стен топки | Fст | м | конструктивно | 179,9 | ||
4 | Степень экранирования топки | X | - | конструктивно | |||
5 | Лучевоспринимающая поверхность экранов топки | Hтл | м | конструктивно | 179,3 | ||
6 | Эффективная толщина излучающего слоя | Sэф | м | См. конструктивный расчет | 3,04 | ||
7 | Давление в топке | P | кгс/см2 | Для котлов, работающих без наддува | 1,00 | ||
8 | Суммарная объемная доля трехатомных газов | Pп | - | Табл. | 0,255 | ||
9 | Суммарное парциальное давление газов | Pп | кгс/см2 | Рּrn | 1,00·0,255=0,255 | ||
10 | Температура горячего воздуха | tгв | ˚С | См. аэродинамический расчет | 193 | ||
11 | Теплосодержание горячего воздуха | I0́"гв | ккал/кг | По I-v таблице | 625,8 | ||
12 | Тепло, вносимое воздухом в топку | Qв | ккал/кг | (1,05-0-0)·625.8+ +(0+0)·96,75= =753.84 | |||
1 | 2 | 3 | 4 |
| 6 | ||
13 | Полезное тепловыделение в топке на 1 кг топлива | Qт | ккал/кг | ||||
14 | Теоретическая температура горения | vа | ˚С | По I-v таблице | 1998 | ||
15 | Температура газов на выходе из топки | v́"т | ˚С | принимаем | 1075 | ||
16 | Теплосодержание газов на выходе из топки | Í"т | ккал/кг | По I-v таблице | 5024.0 | ||
17 | Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг топлива | Cср | ккал/кг | ||||
18 | Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | - | Номограмма 3, [4] | 0,5 | ||
19 | Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами | kс | |||||
20 | Степень черноты светящегося пламени | асв | - | ||||
21 | Степень черноты несветящихся трехатомных газов | ач | - | ||||
22 | Коэффициент усреднения | m | - | Зависит от теплового напряжения топочного объема
| 0,55 | ||
23 | Эффективная степень черноты факела | aф | - | 0,55·0,74+(1- -0,55)·0,32= =0,54 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
24 | Средний коэффициент тепловой эффективности | ψф | - | См. конструктивный расчет | 0,497 | ||
25 | Степень черноты топочной камеры | aт | - | ||||
26 | Общая высота топки | Hт | м | Общий вид котла | 7,94 | ||
27 | Высота расположения осей первого и второго рядов горелок | Hг | м | См. конструктивный расчет | 1,73 | ||
28 | Относительное положение максимума температуры пламени по высоте топки | xт | - | hг/НТ | 1,73/7,94=0,218 | ||
29 | Параметр, учитывающий характер распределения температуры по высоте топки | M | - | См. конструктивный расчет | 0,496 | ||
30 | Температура газов на выходе из топки | v́"т | ˚С | ||||
31 | Теплосодержание газов на выходе из топки | Í"т | По I-v таблице | 5014,0 | |||
32 | Количество тепла, воспринятое в топке на 1 кг топлива | Qтл | 0,99·(10089,9- -5014)=5028,3 |
Таблица 3.5
Уточнение баланса
№ п/п | Наименование | Обозначение | Размерность | Формула | Величина | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1 | Температура уходящих газов | Из расчета ВП, I часть | 191 | ||||
2 | Теплосодержание уходящих газов | Iyx | ккал/кг | -----/ /----- | 845,5 | ||
3 | Потеря тепла с уходящими газами | Qг | % | См. табл.3.3 | 6,93 | ||
4 | Сумма тепловых потерь | % | q2+ q3+ q4+ q5, см.табл. 3.3 | 8.36 | |||
5 | КПД котельного агрегата | % | 100- , см. табл. | 91,64 | |||
6 | Расчетный расход топлива | Вр | кг/ч | ||||
7 | Полный расход топлива | Вк | кг/ч | ||||
1 | 2 | 3 | 4 |
| 6 | ||
8 | Температура горячего воздуха | tгв | ºC | см.расчет ВП, II часть | 222 | ||
9 | Теплосодержание горячего воздуха | ккал/кг | -----/ /----- | 722,7 | |||
10 | Тепло, вносимое горячим воздухом в топку | Qгв | ккал/кг | ||||
11 | Тепло, вносимое Холодным воздухом | ккал/кг | (0+0)·354,8=0 | ||||
12 | Тепловыделение в топке | QT | ккал/кг | ||||
13 | Тепло, переданное излучением из топки | ккал/кг | (10089-5014,0)x x0,99=5025,14 | ||||
14 | Невязка теплового баланса | ккал/кг | |||||
15 | Отношение величины невязки | - | % |
В результате теплового расчета парогенератора Е-50-3,9-440ГМ-1 невязка баланса составляет 1,5%, что не превышает нормативного условия невязки теплового баланса котлоагрегата, которое не должно превышать 2%.
Результаты теплового расчета котла сводим в таблицу 3.16.
Таблица 3.16Сводная таблица результатов теплового расчета
Параметры котла | 1 | Паропроизводительность | D | т/ч | 50 | |
2 | Давление в барабане котла | Рб | кгс/см2 | 44 | ||
3 | Давление на выходе из котла | Р | кгс/см2 | 40 | ||
4 | Температура перегретого пара | tпп | ºC | 440 | ||
5 | Температура питательной воды | tпв | ºC | 145 | ||
Топливо | 6 | Топливо – высокосернистый мазут | ||||
7 | Низшая тепловая способность топлива | ккал/кг | 9260 | |||
8 | Содержание по весу: | СР | % | 83,00 | ||
9 | НР | % | 10,40 | |||
10 | NP | % | 0,00 | |||
11 | OP | % | 0,70 | |||
12 | SP | % | 2,80 | |||
13 | AP | % | 0,10 | |||
14 | WP | % | 3,00 | |||
15 | Способ сжигания топлива - камерный | |||||
Данные теплового баланса Данные теплового баланса | 40 | Теоретическое количество воздуха для горения | м3/кг | 10,2 | ||
41 | Коэффициент избытка воздуха в топке | - | 1,05 | |||
42 | Потеря тепла с уходящими газами | % | 6,93 | |||
43 | Потеря тепла от химического недожега | % | 0,5 | |||
44 | Потеря тепла от механического недожега | % | 0 | |||
45 | Потеря тепла в окружающую среду | % | 0,93 | |||
46 | Степень экранирования топки | - | 0,997 | |||
47 | Расход топлива: полный; расчетный | кг/ч кг/ч | 3699 3699 | |||
48 | Коэффициент полезного действия котла брутто | % | 91,64 | |||
49 | Теоретическая температура горения | ºC | 1998 | |||
50 | Температура газов на выходе из топки | ºC | 1069 | |||
51 | Температура уходящих газов | ºC | 191 | |||
52 | Температура горячего воздуха | ºC | 193 | |||
53 | Температура воды за экономайзером | ºC | 247 | |||
54 | Температура газов за фестоном | ºC | 1019 | |||
55 | Температура газов за газовой камерой | ºC | 996 | |||
56 | Температура газов за пароперегревателем II-й ступени | ºC | 874 | |||
57 | Температура газов за пароперегревателем I-й ступени | ºC | 596 | |||
58 |
Экономайзером | ºC | 283 | |||
59 | Температура газов за воздухоподогревателем | ºC | 191 |
Кафедра «Энергетики теплотехнологии»
Курсовой проект
по дисциплине
«Паротеплогенерирущие установки промышленных предприятий»
Тепловой поверочный расчет котлагрегата
Е-50-3,9-440ГМ
Выполнил студент гр.ЭТ-31
Проверил
к.т.н., доц. Васильченко Ю.В.
Белгород 2018 г.
Задание на курсовой проект.
Произвести поверочный тепловой расчет котельного агрегата типа Е-50-39-440 ГМ и построить его тепловую схему.
Состав топлива (газопровод Первомайск-Сторожевка):
СН4 | 62,4% | |
С2H6 | 3,6% | |
C3H8 | 2,6% | |
C4H10 | 0,9% | |
C5H12 и др. | 0,2% | |
N2 | 30,2% | |
CO2 | 0,1% | |
ИТОГО |
| 100% |
Низшая теплота сгорания сухого газа Q = 28300 кДж /м3.
Задание выдал
к.т.н.,доц. Васильченко Ю.В.
Задание принял
студент
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© 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!