Проверочный расчет типа парового котла (стр. 1 из 10)
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Выбор способа шлакоудаления
3. Выбор расчетных температур
4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
5. Объемы продуктов горения в поверхностях нагрева
6. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
7. Расчет КПД котла и потерь в нем
8. Определение расхода топлива
9. Тепловой расчет топочной камеры
10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
10.1 Расчет ширмового ПП
10.2 Расчет фесона
10.3 Расчет конвективного ПП
10.3.1 Расчет ПП 1 ступени
10.3.2 Расчет ПП 2 ступени
10.4 Расчет ВЭК и ВЗП
10.4.1 Расчет ВЭК 2 ступени
10.4.2 Расчет ВЗП 2 ступени
10.4.3 Расчет ВЭК 1 ступени
10.4.4 Расчет ВЗП 1 ступени
11. Определение неувязки котлоагрегата
Список используемой литературы
Введение
Паровой котел - это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.
Номинальной паропроизводительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котельный агрегат должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями от этих величин.
Номинальное давление пара - наибольшее давление пара, которое должно обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем котла.
Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторично-перегретого пара) - температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.
Номинальная температура питательной воды - температура воды перед входом в экономайзер, принятая при проектировании котла для обеспечения номинальной паропроизводительности.
При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично-перегретого) и, как правило, давление должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться.
При выполнении расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла. Этот тепловой расчет парового котла называется поверочным расчетом.
Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета определяют:
- коэффициент полезного действия парового котла;
- расход топлива;
- температуру продуктов сгорания по газовому тракту, включая температуру уходящих газов;
- температуру рабочей среды (пара, воды) за каждой поверхностью нагрева.
Надежность работы поверхности нагрева устанавливают расчетом ожидаемой температуры стенки и сравнением ее с допустимой для использованного металла. Для выполнения расчета приходится предварительно задаваться температурой уходящих газов и температурой горячего воздуха, правильность выбора которых определяется лишь по завершении расчета.
Задание на поверочный расчет включает в себя следующие данные:
- тип парового котла (его заводская маркировка);
- номинальную паропроизводительность (Dnп, т/ч (кг/с)) и параметры перегретого пара (первичного (Рпп, МПа, tnп, °C) и вторичного перегрева);
- месторождение и марку энергетического топлива;
- температуру питательной воды (tnв, °C), поступающей в котел после регенеративного подогрева, и дополнительно - конструктивные данные поверхностей котла. По этому расчету предшествует определение по чертежам геометрических характеристик поверхностей (диаметров и шагов труб, числа рядов труб, размеров проходных сечений для газов и рабочей среды, габаритных размеров газоходов и поверхностей нагрева и т. д.). При поверочном расчете котла вначале определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.
При поверочном расчете поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и выходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева выполняют методом последовательных приближений.
1. Исходные данные
Таблица 1 – Таблица исходных данных
| Тип котла | БКЗ-320-140 |
| Паропроизводительность Dпп | 315 т/ч |
| Давление перегретого пара Рпп | 13,9 МПа |
| Температура перегретого пара tпп | 545оС |
| Температура питательной воды tпв | 240оС |
| Месторождение топлива | Куучекинская Р. |
| Температура начала деформации | 1230 оС |
| Температура размягчения | >1500 оС |
| Температура плавкого состояния | >1500 оС |
| Состав топлива |  |
2. Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц
Определяем приведенную зольность топлива:
Исходя из значения температуры плавления золы t3 >1500°C и приведенной зольности топлива, согласно рекомендациям [1, с.11] принимаем твердое шлакоудаление и волковые среднеходные мельницы СМ.
3. Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху
тогда согласно рекомендациям [1, с.13-15 и таблиц 1.4;1.5;1.6] принимаем:
температура уходящих газов Vуг =120°C
температура подогрева воздуха tгв =300°C
температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tВП =20°C
4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
4.1 Теоретический объем воздуха
4.2 Теоретические объемы продуктов сгорания
Расчеты выполнены по рекомендациям [1, с.20-21]
5. Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева
Таблица 2 - Таблица объемов продуктов сгорания в поверхностях нагрева
| Наименование величин | Топка, ширма | ПП II | ПП I | ВЭК II | ВЗП II | ВЭК I | ВЗП I |
1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева  | 1,2 | 1,23 | 1,26 | 1,28 | 1,31 | 1,33 | 1,36 |
2. Средний коэффициент избытка воздуха  | 1,2 | 1,215 | 1,245 | 1,27 | 1,295 | 1,32 | 1,345 |
3. Суммарный присос воздуха  | 0,8608 | 0,9254 | 1,0545 | 1,1621 | 1,2697 | 1,3773 | 1,4849 |
4. Действительный объем водяных паров  | 0,4586 | 0,4596 | 0,4617 | 0,4634 | 0,4651 | 0,4669 | 0,4686 |
5.Полный объем газов  ,  | 5,50672 | 5,5713 | 5,7004 | 5,8080 | 5,9156 | 6,0232 | 6,1308 |
6. Объемная доля трехатомных газов  | 0,1443 | 0,1428 | 0,1395 | 0,1369 | 0,1314 | 0,1321 | 0,1297 |
7. Объемная доля водяных паров  | 0,0807 | 0,0798 | 0,0780 | 0,0766 | 0,0752 | 0,0738 | 0,0725 |
8. Суммарная объемная доля  | 0,2250 | 0,2226 | 0,2175 | 0,2135 | 0,2097 | 0,2059 | 0,2022 |
9. Масса дымовых газов  | 7,3364 | 7,4207 | 7,5893 | 7,7299 | 7,8704 | 8,0109 | 8,1515 |
10. Безразмерная концентрация золовых частиц  | 0,0557 | 0,0669 | 0,0671 | 0,0672 | 0,0673 | 0,0674 | 0,0675 |
11. Удельный вес дымовых газов  | 1,3322 | 1,33195 | 1,3314 | 1,3309 | 1,3304 | 1,3300 | 1,3296 |
6. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания