Проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4-14 на твердом топливе (стр. 1 из 13)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ПРЕДМЕТУ: «ТЕПЛОМАСООБМЕН»
НА ТЕМУ:
«Проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, марки Ж (жирный уголь), Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна, класса – Р (рядовой уголь), отсев»
Задание
Сделать проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, марки Ж (жирный уголь), Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна, класса – Р (рядовой уголь), отсев.
Таблица – Исходные данные для расчетов
| Величина | Единицы измерения |
| 1. Тип котла 2. Паропроизводительность 3. Вид пара 4. Рабочее давление 5. Температура живительной воды 6. Топливо (твердое, газообразное) 7. Температура холодного воздуха 8. Температура выходящих продуктов сгорания 9. Процент продувки 10. Тип экономайзера | КЕ-4–14 D=4 т/ч насыщенный 1,4 МПа (14 ат) 100  Т 30 150 3% ЕП |
| Объем топки Площадь поверхности стен топки Диаметр экранных труб Шаг труб боковых экранов Площадь поверхности нагрева, воспринимающей лучи Площадь поверх. нагрева конвективных пучков Диаметр труб конвективных пучков Расположение труб конвективных пучков Поперечный шаг труб Продольный шаг труб Площадь живого пересечения для прохода продуктов сгорания Число рядов труб по ходу продуктов сгорания | 12,03 м3 38,57 м3 51  2,5 мм 55 мм 20,51 м3 91,89 м3 51 2,5 мм коридорное 90 мм 110 мм 0,59 м2 15 |
| Размеры 1-го газохода: Высота Ширина | 2,1 м 0,68 м |
| Размеры 2-го газохода: Высота Ширина | 2,1 м 0,54 м |
Рабочая масса топлива:
WP=5,5
AP=23,6
= 
=0,8 CP=59,6
HP=3,8
NP=1,3
OP = 5,4
=5650 ккал/кгПо табл. PH-5–02:
Для каменного угля:
Вступление
Целью курсового проекта является проверочный тепловой расчет котлоагрегата типа КЕ-4–14 на твердом топливе, месторождения №28: Воркутинского месторождения, Коми АССР, Печорского бассейна.
Котельными установками называется комплекс оборудования; предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров.
Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомогательных механизмов и устройств.
Котельный агрегат включает топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру.
Все котлоагрегаты серии КЕ оснащены цепными воротами с пневмамеханическими закидывателями. Цепные ворота поставляются в виде блока, наперед собранного и обкатанного на заводе-изготовителе.
Это превысило эксплуатационную надежность ворот и сократило термины ее монтажа.
Ширина топочной камеры всех котлоагрегатов серии КЕ-4–14 одинаковая и составляет 1830 мм. Глубина топочной камеры котлоагрегатов серии меняется от 1980 до 7200 мм. Продукты сгорания с топочной камеры через окно, расположенное с левой стороны, следуют в конвективную поверхность нагрева. Она образована трубами, которые соединяют верхний и нижний барабаны. У казанов от 4 до 10 т/ч конвективная поверхность нагрева разделена продольной перегородкой на две части.
1. Котельные агрегаты
1.1 Котельные установки
Котельными установками называется комплекс оборудования; предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров. В зависимости от назначения различают следующие котельные установки: отопительные – для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения; отопительно-производственные – для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического водоснабжения и производственные – для технологического теплоснабжения.
Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомогательных механизмов и устройств.
Котельный агрегат включает топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру.
К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливоподачи, золоулавливания (при сжигании твердого топлива), мазутное хозяйство (при сжигании жидкого топлива), газорегуляторную станцию (при сжигании газообразного топлива), контрольно-измерительные приборы и автоматы. В процессе получения горячей воды или пара для отопления, производственно-технических и технологических целей служат вода, топливо и воздух (рабочим телом является вода). В промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве применяют различные виды котлов.
Паровой котел представляет собой устройство с топкой, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного, используемого вне устройства, а водогрейный котел – такое же устройство, но предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне устройства.
Котел – утилизатор – это паровой или водогрейный котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса, котел-бойлер – паровой котел, в паровом: пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне котла, а в естественную циркуляцию включен отдельно стоящий бойлер. Стационарным называют котел, установленный на неподвижном фундаменте, передвижным – котел, имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте. Пароперегреватель представляет собой устройство, предназначенное для перегрева пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле, в результате передачи ему тепла дымовыми газами, а экономайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и служащее для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в котел.
Воздухоподогреватель предназначен для подогрева поступающего в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов. Питательная установка состоит из питательных насосов для подачи воды в котел под давлением, а также соответствующих трубопроводов и арматуры, тягодутьевое устройство – из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососа и дымовой трубы, обеспечивающих подачу необходимого количества воздуха в топочное устройство, движение продуктов сгорания по газоходам, и удаление их за пределы котлоагрегата.
Устройство теплового контроля и автоматического управления включает контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу котельной установки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления. В устройство для подготовки питательной воды входят аппараты и приспособления, обеспечивающие очистку воды от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также удаление из нее газов. Котельные установки, работающие на пылевидном топливе, оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, а также системой транспортеров и пылегазопроводов. Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: вагонеток или транспортеров или тех и других. Топливный склад служит для хранения топлива. В зависимости от вида используемого топлива склад оборудуют: при твердом топливе – механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или топливоподготовительное устройство; при жидком – приемными и одготовительными устройствами для слива топлива, а также хранилищами; при газообразном – газорегуляторным пунктом (ГРП) или газорегуляторной установкой (ГРУ).
1.2 Общие понятия топлива и горения
Топливом называют вещество, выделяющее при определенных условиях большое количество тепловой энергии, которую используют в различных отраслях народного хозяйства для получения водяного пара или горячей воды систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и производства электроэнергии. Топливо бывает горючее и расщепляющееся.