Файл: Курсовой проект котла ( парогенератора) по дисциплине Котельные установки и парогенераторы.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Энергомашиностроительный факультет
Кафедра “Реакторо- и парогенераторостроение”
Курсовой проект
котла ( парогенератора)
по дисциплине
Котельные установки и парогенераторы
Студент гр. 4038/1 ______________________
Руководитель _________________________Проскуряков К. Б.
Санкт –Петербург
2009
Содержание:
-
Исходные данные……………………………………………………..…………………………..………...…………………………………2 -
Введение…………………….……………………………………………………………………..3 -
Расчетные характеристики топлива………………………………………………………………………………..………..…4-
Теплотехнические характеристики топлива № 106 Тарбагатайского бассейна...………….4 -
Состав золы на бессульфатную массу………………………………………………………………….........……….4 -
Характеристики плавкости золы……………………………………………………………………..….…………..…4
-
-
Обоснование принятых решений…………………………………………………………………………………………………..…6-
Выбор системы пылеприготовления……………………………..…………………………………….……………..6 -
Выбор температуры горячего воздуха, типа воздухоподогревателя………………………..……..6 -
Выбор способа сжигания топлива, шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц…....6
-
-
Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания…………………………………………………......………..… …7 -
Пароводяной тракт котла………………………………………………………………………………………………...…….… ….9-
Схема пароводяного тракта……………………………………………………………………………………..……..….9 -
Расчет параметров пароводяного тракта…………………………………………………………….………….9
-
-
Тепловой баланс котла и определение расхода топлива…………………………………………………….……….12 -
Конструирование топки котла……………………………………………………………………………………………...…..…13 -
Расчет теплообмена в топке………………………………………………………………………………….………...…………..15 -
Расчет ширмы……………………………………………………………….……………………………………………………….……….17 -
Сведение баланса……………………………………….…………………………………………………………………………….……..20 -
Расчет горячего пароперегревателя………………………………………..………………………………………..…...…….21 -
Расчет холодного пароперегревателя…………………………………………………………………….……..……………..25 -
Расчет экономайзера…………………………………………………………………………………………………………….….……27 -
Расчет воздухоподогревателя………………………………………………………………………………….……………..…….29 -
Список используемой литературы………………………………………………………………………………………...……..32 -
Приложение 1. Распределение температур по поверхностям нагрева…………….……………………….33 -
Приложение 2. Схема компоновки поверхностей нагрева……………………………………………………………34
Исходные данные
Таблица № 1.
| № | Параметр | Обозначение | Размерность | Нагрузка номинальная |
| 1. | Производительность по первичному пару | DПП | т/ч | 840 |
| 2. | Давление первичного пара на выходе из котла | Р”ПП | МПа /  | 14,72 / 150 |
| 3. | Давление питательной воды ( при входе в котел) | Р”ПВ | МПа / | 16,67 / 170 |
| 4. | Температура первичного пара на выходе из котла | Т”ПП | ˚С | 560 |
| 5. | Температура питательной воды ( при входе в котел) | Т  ПВ | ˚С | 210 |
| 6. | Температура горячего воздуха | ТГВ | ˚С | выбирается студентом 350 |
| 7. | Температура уходящих газов | Т”УХ.Г | ˚С | 145 |
| 8. | Температура холодного воздуха в котельной | ТХВ | ˚С | 30 |
| 9. | Месторождение топлива ( бассейн) | Тарбагатайский бассейн № 106 | ||
Введение
Паровые котлы на органическом топливе производят, на сегодняшний день, основную часть используемой человеком промышленной тепловой энергии. В виду истощения мировых запасов жидкого и газообразного горючего, возрастает роль котлов, работающих на твёрдом топливе, в том числе низкосортном, добытом на ранее неперспективных месторождениях. В котлах большой мощности твёрдое топливо обычно сжигают в пылевидном состоянии в камерных топках.
В данной работе производится проектировочный тепловой расчёт котла с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара (тип Еп), работающего на буром угле Тарбагатайского месторождения. Задание преподавателя прилагается.
Основная часть расчёта представлена в табличной форме в пунктах 1 – 13 настоящей работы. Ссылки на таблицы, пункты, номограммы, рисунки и приложения в расчёте даются по [1]. В приложениях настоящей работы 2 – 4 даются графики изменения температур теплоносителей и схема компоновки поверхностей нагрева.
Расчетные характеристики топлива
Топливо Тарбагатайского бассейна № 106 3Б.
Тарбагатайский – название места добычи (месторождения) топлива. 3Б – группа (марка) бурого угля(Б), 3 – обозначает степень метаморфизма и содержание влаги мене 30%.
Общее содержание балласта в топливе – 34,1%.
Теплотехнические характеристики топлива № 106 Тарбагатайского бассейна.
Таблица №2.
| Показатель | Обозначение | Размерность | Величина |
| Элементарный состав топлива на рабочую массу | |||
| Влага | Wtr | % | 15 |
| Зола | Ar | % | 19,1 |
| Сера | Sr | % | 2,2 |
| Углерод | Cr | % | 51,5 |
| Водород | Hr | % | 3,7 |
| Азот | Nr | % | 1,1 |
| Кислород | Or | % | 7,4 |
| ВСЕГО | % | 100 | |
| Низшая теплота сгорания | Qri | ккал/кг | 4819 |
| кДж/кг | 20172 | ||
| Зольность на сухую массу | Ad | % | 22,47 |
| Приведенные характеристики | |||
| Влажность | Wrпр | %кг/МДж | 0,744 |
| Зольность | Arпр | %кг/МДж | 0,947 |
| Сера | Srпр | %кг/МДж | 0,111 |
| Выход летучих на сухое беззольное состояние | Vdaf | % | 45,0 |
| Коэффициент размолоспособности | Кло | - | 1,4 |
Состав золы на бессульфатную массу, %.
Таблица №3.
| SiO2 | Al203 | TiO2 | Fe203 | CaO | MgO | K2O | Na2O |
| 66,0 | 21,0 | 0,6 | 8,6 | 2,4 | 0,2 | 1,0 | 0,2 |
Характеристики плавкости золы.
Таблица №4.
| Наименование показателя: | Обозначение | Размерность | Величина |
| температура начала деформации | tA | 0C | 1100 |
| температура начала размягчения | tB | 0C | 1300 |
| температура начала жидкоплавкого сост. | tC | 0C | 1350 |
Если проанализировать химический состав золы на бессульфатную массу, то можно отметить, что доля содержания TiO2, SiO2, Al2O3 (87,6%) больше, чем Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O. Следует отметить, что оксиды из первой группы обладают высокими абразивными свойствами, а с увеличением процентного содержания оксидов второй группы в золе определяется склонность к образованию связанных минеральных отложений. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что возможный абразивный износ котла является более вероятной и существенной проблемой.
Данное топливо является высокореакционным, т.к. выход летучих на сухое беззольное состояние равно Vdaf = 45,0%.
Обоснование принятых решений
Выбор системы пылеприготовления
Обычно, для топлив с приведенной влажностью
применяются замкнутые системы пылеприготовления.При выборе замкнутой системы пылеприготовления расчет всех без исключения поверхностей нагрева производится по характеристикам исходного топлива.
В замкнутых системах с прямым вдуванием и молотковыми мельницами присос воздуха в пылесистему Δαпл = 0, так как при этом система работает под давлением горячего воздуха выше атмосферного.
Выбор температуры горячего воздуха, типа воздухоподогревателя
Температура горячего воздуха на выходе из воздухоподогревателя выбирается в зависимости от влажности топлива, типа шлакоудаления и выбранной системы пылеприготовления.
tгв = 350÷400˚С, в связи с этим применяем двухступенчатый воздухоподогреватель.
В связи с тем, что содержание серы в топливе Sr < 3%, рекомендуется устанавливать трубчатые воздухоподогреватели, они просты в изготовлении и при отсутствии повреждений трубок обеспечивают высокую экономичность работы за счет малой величины переточек подогретого воздуха в газовый тракт Δαвп = 0,03.
К недостаткам ТВП относятся большой расход металла, значительная высота, а также резкое увеличение утечек воздуха в газовый тракт при наличии коррозии труб. Это увеличивает потери теплоты с уходящими газами и часто снижает производительность котла. Наибольшее воздействие на процесс горения и на работу котла из общей доли балласта оказывает зола.
Выбор способа сжигания топлива.
Выберем камерный способ сжигания топлива, т.к. он является предпочтительным для котлов паропроизводительностью D
ч.Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц. Выделение главных характеристик топлива, которые определяют выбор конкретного технического решения.
Температура начала жидкоплавкого состояния t3 =13500С. Для данной топочной камеры необходимо выбрать твердое шлакоудаление. Выбор типа углеразмольных мельниц определяется размолоспособностью топлива. При коэффициенте размолоспособности кло
кло=1,4), выбираем молотковый тип мельницы (ММ).Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания
4.1. Энтальпии продуктов сгорания
Таблица № 5.
-
IОГ, кДж/кг
IОВ, кДж/кг
Iзл, кДж/кг
I=IОГ+(
-1)IОВ+Iзл, кДж/кг
=1,2
I
∆I
I
∆I
I
∆I
I
∆I
100
825
716
15
983
1004
1019
1040
200
1671
1436
31
1989
1006
2032
1028
2061
1043
2104
1064
300
2545
2168
48
3027
1037
3092
1059
3135
1074
3200
1096
400
3440
2916
65
4088
1062
4176
1084
4234
1099
4321
1121
500
4361
3685
83
5181
1093
5292
1116
5365
1131
5476
1155
600
5307
4465
102
6302
1121
6436
1144
6525
1160
6659
700
6276
5267
120
7450
1148
7608
1172
7713
1188
7871
800
7262
6074
139
8616
1166
8799
1191
8920
1207
900
8272
6903
159
9811
1195
10018
1219
10156
1236
1000
9296
7736
179
11022
1211
11254
1236
11409
1252
1100
10325
8581
199
12240
1219
12498
1244
12669
1261
1200
11376
9437
219
13482
1241
13765
1267
13954
1300
12405
10297
247
14712
1230
15020
1256
15226
1400
13473
11169
287
15994
1282
16329
1308
1500
14550
12046
319
17278
1284
17640
1311
1600
15635
12928
340
18561
1283
18949
1310
1700
16733
13810
375
19869
1308
20284
1335
1800
17834
14698
397
21170
1301
21611
1900
18937
15597
433
22489
1319
22957
2000
20048
16495
456
23803
1313
2100
21165
17399
24644
842
2200
22283
18303
25943
1299
2300
23408
19212
27250
1307
2400
24535
20121
28559
2500
25663
21036
29870