Файл: Курсовой проект котла ( парогенератора) по дисциплине Котельные установки и парогенераторы.doc

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы

Таблица № 6

			Газоходы
			топка	ВП1	Экономайзер	ВП2	Уходящие газы
Среднее значение коэффициента α в газоходе			1,2	1,215	1,24	1,265	1,28
Наименование	Обозна-чение	Единица измерения
Объем водяных паров	VH20	м3/кг	0,697	0,699	0,701	0,703	0,704
Объем дымовых газов	Vг	м3/кг	7,013	7,096	7,232	7,369	7,45
Объемная доля трехатомных газов	rRO2	-	0,14	0,138	0,136	0,133	0,132
Объемная доля водяных паров	rH20	-	0,099	0,099	0,097	0,095	0,094
Суммарная объемная доля трехатомных газов	rп	-	0,239	0,237	0,223	0,228	0,226
Концентрация золы в продук-тах сгорания	μзл	кг/кг	0,0196	0,0194	0,019	0,0187	0,0185
Масса продук-тов сгорания	Gr	кг/кг	9,2	9,4	9,5	9,7	9,8

---

Выбор коэффициента воздуха на выходе из топки, определение присосов холодного воздуха и других расчетных характеристик.

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки при твердом шлакоудалении и топливе каменный уголь α_т=1,2.

Присосы воздуха в газоходе для трубчатого воздухоподогревателя ∆α_ВП=0,03, а для экономайзера ∆α_ЭК=0,02 (на поверхность каждой ступени).

Таким образом: α_ВП1=1,215; α_ЭК=1,24; α_ВП1=1,265; α_ух=1,28.

Значение доли уноса золы из топки для факельной технологии сжигания топлива и твердого типа шлакоудаления α_ун=0,95.


Пароводяной тракт котла

1. 
   Выбор схемы пароводяного тракта.
   

4



ПВ ЭК Б Ш ХКП ГКП

1 2 3 5 6 7 8 9 10

---

К

Рисунок 2. Схема пароводяного тракта

ПВ – питательная вода;

ЭК– водяной экономайзер;

К – конденсатор;

Б – барабан;

Ш – ширма;

ХКП – холодный конвективный пароперегреватель;

ГКП – горячий конвективный пароперегреватель.

Расчет параметров пароводяного тракта
Паропроизводительность котла:

От точки 1 до точки 4 паропроизводительность равна D=840 т/ч. После точки 4 происходит отбор пара в конденсатор для осуществления впрыска: D_впр=0,05_*D=42 т/ч.

В точке 5: D₅=D-D_впр=798 т/ч.

В точке 7, после первого впрыска: D₇=D₅+2/3* D_впр =798+2/3*42=826 т/ч.

В точке 9, после второго впрыска: D₉=D₈+1/3* D_впр =826+1/3*42=840 т/ч.

Таким образом: D₁= D₂= D₃ = D₄ =840 т/ч;

D₅= D₆= 798 т/ч;

D₇= D₈=826 т/ч;

D₉= D₁₀= 840 т/ч.

Точка 1:

Давление воды p₁= p’_пв=16,67 МПа.

Температура воды T₁= T’_пв=210⁰С.

По давлению p₁ и T₁ определяем энтальпию: I₁=903,13 кДж/кг.

Рассчитаем давление, которое теряется на каждом элементе пароводяного тракта:

p₁= 16,67 МПа, p₁₀=14,72 МПа

Δp₀= р₁ – р₁₀ =16,67 – 14,72 = 1,95 МПа

Всего 4 элемента, значит на каждом из них теряем Δp ₌ Δp₀/n = 1,95/4 = 0,488 МПа.

Точка 4:

Давление в барабане: p_бар= p₁₀+∆p *3;

p_бар=14,72+0,488*3=16,184 МПа.

В барабане вода и водяной пар находится в состоянии насыщения. При p_бар определяем энтальпию пара I^//=2574,9 кДж/кг и воды I^/=1657,0 кДж/кг.

Удельная теплота парообразования: r= I^//- I^/;

r=2574,9-1657,0=917,9 кДж/кг

Давление p₄= p_бар=16,184 МПа.

В барабане находится вода на линии насыщения и ее энтальпия I

---

₄=1657,0 кДж/кг, температура T₃=348⁰С.

Точка 2:

Давление воды p₂ =16,67 МПа.

Для этой точки справедливо равенство



По давлению p₂ и I₂ определяем температуру Т₂ = 220 ­^оС.

Точка 3:

Давление p₃= p_бар=16,184 МПа.

I₃= I^/ = 1657,0 кДж/кг; температура Т₃ = 348 ­^оС.

Точки 4-5:

Из барабана отводится пар в состоянии насыщения, следовательно:

p₄= p₅=p_бар=16,184 МПа; I₄=I₅= I^// =2574,9 кДж/кг; T₄=T₅=348⁰С.

Точка 6:

p₆=p₅-∆p =16,184 - 0,488 = 15,696 МПа

Перепад энтальпии на ширме составляет примерно 45% от общего перепада энтальпий

Таким образом I”₆ – I”₅ = 0,45r = 0,45*917,9 = 413,1 кДж/кг →

I”₆ = 2574,9 + 413,1 = 2988,8 кДж/кг→ Т₆ = 408 ⁰С.

Точка 7:

p₇=p₆=15,696 МПа

После точки 6 производится первый впрыск, поэтому справедливо равенство:

D₆*I₆ +D_впр*I^/*2/3=D₇*I₇→

T₇= 397⁰С.

Точка 8:

p₈=p₇-∆p =15,696 - 0,488 = 15,208 МПа

Принимаем, что перепад энтальпий на холодном конвективном пароперегревателе 20% от общего перепада энтальпий. Тогда справедливо следующее равенство:

I”₈ – I”₇ = 0,2r = 0,2*917,9 = 183,58 кДж/кг →

I”₈ = 2943,7 + 183,58 = 3127 кДж/кг→ Т₈ = 442 ⁰С.

Точка 9:

p₉=p₈ =15,208 МПа

После точки 8 производится второй впрыск, поэтому справедливо равенство:

D₈*I₈ +D_впр*I^/*1/3=D₉*I₉→

T₉= 435 ⁰С.

Точка 10:

Давление пара: p₁₀=p₉ -∆p = 15,208-0,488 = 14,72 МПа

Энтальпия пара: I ₁₀ = 3480,2 кДж/кг (вода при p_бар^нас).

Температура пара: T₁₀=560 ⁰С.

2. 
   Параметры пароводяного тракта
   

Таблица №7.

№ п/п	Размер- ность	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
D	т/ч	840	840	840	840	798	798	826	826	840	840
p	МПа	16,67	16,67	16,184	16,184	16,184	15,696	15,696	15,208	15,208	14,72
T	0С	210	220	348	348	348	408	397	442	435	560
I	кДж/кг	903,13	949	1657	2574,9	2574,9	2988,8	2943,7	3127	3102,5	3480,2

---

Тепловой баланс котла и определение расхода топлива

Таблица №8.

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Формула или обоснование	Расчет	Результат
Потери теплоты:
-от химического недожога	q3	%	По таблице 1-7 [2]	-	0,000
-от механического недожога	q4	%	По таблице 1-7 [2]	-	1,000
-в окружающую среду	q5	%	(60/Dном)0,5/lg Dном	(60/233,33)0,5/lg233,33	0,214
-со шлаком	q6	%	αшл(ct)шлАr/Qri	0,05133,8∙4,1919,1/20172	0,03
-с уходящими газами	q2	%	(Iух- αухI0хв)(100- q4)/Qri	(1518,8-1,28214,8)(100-1)/ 20172	6,105
Сумма потерь теплоты	∑ qпот	%	q2+ q3+ q4+ q5+ q6	6,105+0+1+0,214+0,03	7,349
КПД котельного агрегата	η ка	%	100-∑ qпот	100-8,349	92,651
Коэффициент сохранения тепла	φ	-	1- q5 /(η ка+ q5)	1-0,283/(92,645+0,283)	0,998
Давление перегретого пара	рпп	кг/см2, МПа	задано	-	150 14,72
Температура перегретого пара	tпп	К/0С	задано	-	833 560
Удельная энтальпия перегретого пара	iпп	кДж/кг, ккал/кг	По таблице П-3 [2]	-	3480,2 831,4
Давление питательной воды	pпв	кг/см2, МПа	задано	-	170 16,67
Температура питательной воды	tпв	К/0С	задано	-	483 210
Удельная энтальпия питательной воды	iпв	кДж/кг, ккал/кг	По таблице П-3 [2]	-	903,13 215,75
Теплота, полезно использованная в котельном агрегате	Qка	МВт	D( iпп - iпв)	233,33(3480,2-903,13)	601,316
Расход топлива	B	кг/с т/ч	(100 Qка)/ (Qri η ка)	(100601,316)/(2017292,651)	32,174 115,826
Расчетный расход топлива	Bр	кг/с т/ч	B(1-0,01 q4)	32,174(1-1/100)	31,852 114,668

---