Файл: Курсовая работа по дисциплине Котельные установки и парогенераторы Тепловой расчёт парового котельного агрегата дквр1013.rtf
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(4.5)
где кг/с - расход выработанного перегретого пара;
кДж/кг - энтальпия перегретого пара при Р=1,1МПа;
кДж/кг - энтальпия питательной воды при 105 ;
кДж/кг - энтальпия кипящей воды в барабане котла при Р=1,3МПа
- непрерывная продувка парового котла.
Значения берём из таблицы (4.1), обратить внимание что энтальпия указана в ккал/кг, мы же берём кДж/кг.
-расчетный расход топлива с учетом потери тепла от механической неполноты горения.
3) Определяем коэффициент сохранения теплоты
(4.6)
Таблица 4.1 Параметры для насыщенного водяного пара
Глава 5. Расчёт топочной камеры
.1 Определение геометрических характеристик топок
При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).
Для определения геометрических характеристик топки составляется ее эскиз. Активный объем топочной камеры складывается из объема верхней, средней (призматической) и нижней частей топки. Для определения активного объема топки ее следует разбить на ряд элементарных геометрических фигур. Верхняя часть объема топки ограничивается потолочным перекрытием и выходным окном, перекрытым фестоном или первым рядом труб конвективной поверхности нагрева. При определении объема верхней части топки за его границы принимают потолочное перекрытие и плоскость, проходящую через оси первого ряда труб фестона или конвективной поверхности нагрева в выходном окне топки.
Нижняя часть камерных топок ограничивается подом или холодной воронкой, а слоевых - колосниковой решеткой со слоем топлива. За границы нижней части объема камерных топок принимается под или условная горизонтальная плоскость, проходящая посередине высоты холодной воронки.
Полная площадь поверхности стен топки (FCT) вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры. Для этого все поверхности, ограничивающие объем топки, разбиваются на элементарные геометрические фигуры. Площадь поверхности стен двухсветных экранов и ширм определяется как удвоенное произведение расстояния между осями крайних труб этих экранов и освещенной длины труб.
. Определение площади ограждающих поверхностей топки
В соответствии с типовой обмуровкой топки котла ДКВР-10-13, которая показана на рисунке 5, подсчитаем площади ограждающих её поверхностей, включая поворотную камеру. Внутренняя ширина котла равна 2810 мм
Рисунок 5. Схема топки котла ДКВР-10 и её основные размеры.
(5.1)
где
- расстояние между осями крайних труб данного экрана, м;
- освещенная длина экранных труб, м.
Боковые стены ,
Передняя стена ;
Задняя стена ;
Две стены поворотной камеры ;
Потолок ;
Под топки и поворотной камеры
Общая площадь ограждающих поверхностей
. (5.2)
2. Определение лучевоспринимающей поверхности нагрева топки.
Таблица 5. Основные данные по определению лучевоспринимающей поверхности нагрева
Общую лучевоспринимающую поверхность нагрева топки определяют как сумму отдельных составляющих
(5.3)
.2 Расчёт теплообмена в топке.
Полезное тепловыделение в топке подсчитывают по уравнению:
где тепло с вносимым в топку воздухом определено при значении коэффициента избытка воздуха .
На -диаграмме по прямой, построенной при значении коэффициента избытка воздуха , при найденном теплосодержании , находим температуру горения =1400°C
Для определения температуры на выходе из топки составляем таблицу 5.1, в которую и помещаем все необходимые величины, включая конструктивные характеристики топки.
Таблица 5.1 Расчёт температур газов на выходе из топки
где кг/с - расход выработанного перегретого пара;
кДж/кг - энтальпия перегретого пара при Р=1,1МПа;
кДж/кг - энтальпия питательной воды при 105 ;
кДж/кг - энтальпия кипящей воды в барабане котла при Р=1,3МПа
- непрерывная продувка парового котла.
Значения берём из таблицы (4.1), обратить внимание что энтальпия указана в ккал/кг, мы же берём кДж/кг.
-расчетный расход топлива с учетом потери тепла от механической неполноты горения.
3) Определяем коэффициент сохранения теплоты
(4.6)
Таблица 4.1 Параметры для насыщенного водяного пара
Давление P, атм. | Температура насыщения , градУдельный объём воды , м3/кгУдельный объём насыщенного пара , м3/кгЭнтальпия в ккал/кг | | | | |
| | | | жидкости пара | |
0,02 | 17,2 | 0,001001 | 68,25 | 17,25 | 604,9 |
0,03 | 23,8 | 0,001003 | 46,52 | 23,81 | 607,8 |
0,04 | 28,6 | 0,001005 | 36,46 | 28,67 | 609,8 |
0,05 | 32,6 | 0,001006 | 28,72 | 32,57 | 611,5 |
0,06 | 35,8 | 0,001008 | 24,19 | 35,83 | 612,9 |
0,08 | 41,2 | 0,00101 | 18,45 | 41,16 | 615,2 |
0,1 | 45,6 | 0,001014 | 14,95 | 45,35 | 617 |
0,15 | 53,6 | 0,001017 | 10,2 | 53,59 | 620,5 |
0,2 | 59,7 | 0,001017 | 7,789 | 59,65 | 623,1 |
0,25 | 64,6 | 0,00102 | 6,318 | 64,54 | 625 |
0,3 | 68,7 | 0,001022 | 5,324 | 68,66 | 626,8 |
0,4 | 75,4 | 0,001026 | 4,066 | 75,41 | 629,5 |
0,5 | 80,9 | 0,00103 | 3,299 | 80,86 | 631,6 |
0,6 | 85,5 | 0,001033 | 2,782 | 85,47 | 633,5 |
0,7 | 89,5 | 0,001036 | 2,408 | 89,49 | 635,1 |
0,8 | 93 | 0,001038 | 2,125 | 93,05 | 636,1 |
0,9 | 96,2 | 0,001041 | 1,903 | 96,25 | 637,6 |
1 | 99,1 | 0,001043 | 1,725 | 99,19 | 638,8 |
2 | 119,6 | 0,00106 | 0,9018 | 119,94 | 646,3 |
3 | 132,9 | 0,001073 | 0,6169 | 133,4 | 650,7 |
4 | 142,9 | 0,001083 | 0,4709 | 143,7 | 653,9 |
5 | 151,1 | 0,001092 | 0,3817 | 152,1 | 656,3 |
6 | 158,1 | 0,0011 | 0,3214 | 159,3 | 658,3 |
7 | 164,2 | 0,001107 | 0,2778 | 165,7 | 659,9 |
8 | 169,6 | 0,001114 | 0,2448 | 171,4 | 661,2 |
9 | 174,5 | 0,00112 | 0,2189 | 176,5 | 662,3 |
10 | 179 | 0,001126 | 0,198 | 181,3 | 663,3 |
11 | 183,2 | 0,001132 | 0,1808 | 185,7 | 664,1 |
12 | 187,1 | 0,001137 | 0,1663 | 189,8 | 664,9 |
13 | 190,7 | 0,001143 | 0,154 | 193,6 | 665,6 |
14 | 194,1 | 0,001148 | 0,1434 | 197,3 | 666,2 |
15 | 197,4 | 0,001153 | 0,1342 | 200,7 | 666,9 |
16 | 200,4 | 0,001157 | 0,1261 | 204 | 667,1 |
18 | 206,1 | 0,001166 | 0,1125 | 210,2 | 667,8 |
20 | 211,4 | 0,001175 | 0,1015 | 215,9 | 668,5 |
24 | 220,8 | 0,001194 | 0,0849 | 226,2 | 669,2 |
30 | 232,8 | 0,001224 | 0,06787 | 239,6 | 669,6 |
Глава 5. Расчёт топочной камеры
.1 Определение геометрических характеристик топок
При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).
Для определения геометрических характеристик топки составляется ее эскиз. Активный объем топочной камеры складывается из объема верхней, средней (призматической) и нижней частей топки. Для определения активного объема топки ее следует разбить на ряд элементарных геометрических фигур. Верхняя часть объема топки ограничивается потолочным перекрытием и выходным окном, перекрытым фестоном или первым рядом труб конвективной поверхности нагрева. При определении объема верхней части топки за его границы принимают потолочное перекрытие и плоскость, проходящую через оси первого ряда труб фестона или конвективной поверхности нагрева в выходном окне топки.
Нижняя часть камерных топок ограничивается подом или холодной воронкой, а слоевых - колосниковой решеткой со слоем топлива. За границы нижней части объема камерных топок принимается под или условная горизонтальная плоскость, проходящая посередине высоты холодной воронки.
Полная площадь поверхности стен топки (FCT) вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры. Для этого все поверхности, ограничивающие объем топки, разбиваются на элементарные геометрические фигуры. Площадь поверхности стен двухсветных экранов и ширм определяется как удвоенное произведение расстояния между осями крайних труб этих экранов и освещенной длины труб.
. Определение площади ограждающих поверхностей топки
В соответствии с типовой обмуровкой топки котла ДКВР-10-13, которая показана на рисунке 5, подсчитаем площади ограждающих её поверхностей, включая поворотную камеру. Внутренняя ширина котла равна 2810 мм
Рисунок 5. Схема топки котла ДКВР-10 и её основные размеры.
(5.1)
где
- расстояние между осями крайних труб данного экрана, м;
- освещенная длина экранных труб, м.
Боковые стены ,
Передняя стена ;
Задняя стена ;
Две стены поворотной камеры ;
Потолок ;
Под топки и поворотной камеры
Общая площадь ограждающих поверхностей
. (5.2)
2. Определение лучевоспринимающей поверхности нагрева топки.
Таблица 5. Основные данные по определению лучевоспринимающей поверхности нагрева
Экраны | Освещённая длина труб экрана l, мм | Расстояние между осями крайних труб экрана b, мм | Площадь стены покрытия экраном Диаметр экранных труб d, ммШаг экранных труб S,ммРасстояние оси трубы до стены l,ммОтносительный шаг экранных труб S|dОтносительное расстояние от оси трубы до стены Угловой коэффициент экрана (см рис.2.6.3) | Лучевоспринимающая поверхность нагрева | | | | | | | ||
| | | | | | | | | кривая | значение | | |
Боковые | 4800 | 2600*2 | 25 | 51 | 130 | 40 | 2,55 | 0,79 | 2 | 0,78 | 19,5 | |
Передние | 2400 | 2470 | 5,95 | 51 | 130 | 40 | 2,55 | 0,79 | 2 | 0,78 | 4,65 | |
Задние | 4600 | 2470 | 11,3 | 51 | 130 | 40 | 2,55 | 0,79 | 2 | 0,78 | 8,8 | |
Первый ряд котельного пучка | 2400 | 1900 | 4,55 | 51 | 110 | 30 | 2,17 | 0,59 | 3 | 0,79 | 3,6 |
Общую лучевоспринимающую поверхность нагрева топки определяют как сумму отдельных составляющих
(5.3)
.2 Расчёт теплообмена в топке.
Полезное тепловыделение в топке подсчитывают по уравнению:
где тепло с вносимым в топку воздухом определено при значении коэффициента избытка воздуха .
На -диаграмме по прямой, построенной при значении коэффициента избытка воздуха , при найденном теплосодержании , находим температуру горения =1400°C
Для определения температуры на выходе из топки составляем таблицу 5.1, в которую и помещаем все необходимые величины, включая конструктивные характеристики топки.
Таблица 5.1 Расчёт температур газов на выходе из топки
Наименование величин | Условные обозн. | Расчётные формулы или основания | Расчётные данные | Результаты |
Площадь боковых ограждающих поверхностей топки с одной её стороны, м2 | Рис. 5 | 15,21 | | |
Объём топочного пространства, м 3 | 15,21 2,8143 | | | |
Общая площадь ограждающих поверхностей ,м2 | Рис. 5-89 | | | |
Эффективная толщина излучающего слоя | S | 1,75 | | |
Лучевоспринимающая поверхность нагрева, м2 | Табл.5-37 | | | |
Степень экранирования топки | 0,415 | | | |
Положение максимума температур | -0 | | | |
Значение коэффициента | Таблица 6.6 0,5 | | | |
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов, м-аmа | Табл.3.1; 0,26367 1,750,46 | | | |
Температура газов на выходе из топки, °С | Принимается с последующим уточнением-1050-- | | | |
Значение коэффициента ослабления лучей трёхатомными газами | Рисунок 6.5. -0,8 | | | |
То же, топочной средой | 0,8 0,263670,21 | | | |
Сила поглощения запылённым потоком газов | 0,8*0,26367*1,750,3675 | | | |
Степень черноты несветящейся части пламени | Рисунок 6.6 -0,3 | | | |
Степень черноты факела | 0,3 (1-0,5)0,15 | | | |
Значение условного коэффициента загрязнения лучевоспринимающей поверхности нагрева | --0,8 | | | |
Произведение | 0,415*0,450,18675 | | | |
Тепловыделение в топке на 1 м2 ограждающих её поверхностей, кдж/м2 ч | - | 256058 | | |
Постоянные величины расчётного коэффициента М | А, Б | - | А=0,59 Б=0,5 | - |
Значение расчётного коэффициента М | М | М=А - БХ | 0,59-0,5*0 | 0,59 |
Температура дымовых газов на выходе из топки, оС | Рисунок 6.4 -900 | | | |
Теплосодержание дымовых газов на выходе из топки, кдж/м3 | рис.3.1-9415 | | | |
Тепло, переданное излучением в топке, кдж/м3 | 0,98(10472-9415)1036 | | | |
Тепловое напряжение топочного объёма, кдж/м3ч | 524264 | | | |