Введення. Дані методичні вказівки є керівним матеріалом для виконання курсового проекту з

Дані методичні вказівки є керівним матеріалом для виконання курсового проекту з курсу «Котельні установки та водопідготовка». Воно складено на основі нормативного методу «Теплового розрахунку котельних агрегатів» [2], методики повірочного теплового розрахунку парогенератора [1] і [4].

У вказівках приведено порядок виконання повірочного теплового розрахунок котлоагрегатів промислових підприємств. Повірочний тепловий розрахунок виконується для існуючої конструкції котла при переведенні його на новий вид палива. В результаті виконання теплового розрахунку визначають:

1. коефіцієнт корисної дії;

2. витрата палива;

3. температуру газу по газоходу і температури теплоносіїв (пара, вода, повітря);

4. достатності поверхонь нагріву для забезпечення заданих параметрів пари.

Результати розрахунку дозволяють судити про економічність котла, визначити надійність роботи топки за умовами шлакування, оцінити надійність роботи поверхонь нагрівання по температурному режиму стінок, підібрати допоміжне обладнання, оцінити надійність циркуляції і гідродинамічної стійкості.

1 Зміст проекту

Курсовий проект включає розрахунково-пояснювальну записку і графічну частину.

При складанні розрахунково-пояснювальної записки необхідно спочатку дати коротку характеристику котла, в якій відобразити тип котла, кількість циркуляційних контурів, дати його конструктивну характеристику. Крім цього, пояснювальна записка повинна містити такі розділи:

1. Розрахунок об’ємів, ентальпій продуктів горіння і повітря, а також побудова І,υ-діаграми;

2. визначення ККД котла і витрати палива;

3. розрахунок топкової камери;

4. розрахунок фестону;

5. розрахунок пароперегрівача.

Графічна частина виконується на двох аркушах форматом А1: на першому аркушу поздовжній розріз котельного агрегату, на другому аркушу поперечний розріз котельного агрегату.

2 Вихідні дані

1. Паропродуктивність – D, кг/с;

2. Тиск перегрітої пари – Р_пп, МПа;

3. Температура перегрітої пари – t_пп, ;

4. Температура живильної води – t_жв, ;

5. Температура холодного повітря – t_хв, ;

6. Температура відхідних газів – υ_ух, ;

7. Тиск в барабані – Р_б, МПа;

8. Вид палива.

3 Розрахунок об’ємів і ентальпій повітря та продуктів згорання.

3.1 Розрахунок об’ємів повітря та продуктів згорання

3.1.1. Вид палива –

3.1.2. Середній елементарний склад робочої маси палива

· для газоподібного палива:

СН₄

С₂Н₆

С₃Н₈

С₄Н₁₀

С₅Н₁₂

N₂

CO₂

H₂S

O₂

CO

H₂

· для твердого палива:

вуглець

водень

сіра

азот

кисень

[приймаємо по характеристикам палива з довідкової літератури: додаток 2; І, стр. 176]

3.1.3 Теплота горіння нижча

[приймаємо по характеристикам палива з довідкової літератури: додаток 2; І, стр. 176]

3.1.4 Підраховується коефіцієнт перерахунку горючої маси палива на робочу

· для газоподібного палива:

· для твердого палива:

де вологість робочого палива; [приймаємо по характеристикам палива: І, ст.152; ІІ, ст 174 ]

зольність робочої маси палива; [приймаємо по характеристикам палива: І, ст.152; ІІ, ст 174 ]

3.1.5 Елементарний склад горючої маси палива:

- вуглець

- водень

- сіра

- азот

- кисень

3.1.6 Підраховуємо об’єм повітря, теоретично необхідного для повного згорання палива за формулою

· для газоподібного палива, м³/м³:

=0.0476·[ 0.5·CO+0.5·H₂+1.5·H₂S+Σ(m+0,25·n)C_mH_n-O₂]

Σ(m+0,25·n)C_mH_n=(1+0,25·4)·СН₄+(2+0,25·6)·С₂Н₆+(3+0,25·8)·С₃Н₈+(4+0,25·10)·С₄Н₁₀+(5+0,25·12)·С₅Н₁₂

· для твердого палива, м³/кг:

3.1.7 Визначаємо об’ємів продуктів горіння при горінні палива с теоретичним об’ємом повітря:

а) азоту

· для газоподібного палива, м³/м³:

· для твердого палива, м³/кг:

б) триатомних газів

· для газоподібного палива, м³/м³:

· для твердого палива, м³/кг:

в) водяних випарів

· для газоподібного палива, м³/м³:

· для твердого палива, м³/кг:

2.3. Приймаємо надлишок повітря в кінці топки

[приймаємо з довідкової літератури:додаток 2; ІІ, стр. 24]

3.1.8 Приймаємо присоси повітря в газоходах:

а) в газоході котельного пучка (фестона)

б) для систем пилоприготування

в) в газоході пароперегрівача

г) в газоході водяного економайзера

д) в газоході повітря - підігрівача

[приймаємо з довідкової літератури: додаток 2; І, стр. 198]

3.1.9 Підраховуємо надлишок повітря по газоходам:

а) за котельним пучком

б) за пароперегрівачем ІІ ступені

в) за пароперегрівачем І ступені

г) за водяним економайзером IІ ступені

д) за повітря-підігрівачем IІ ступені

е) за водяним економайзером I ступені

ж) за повітря-підігрівачем I ступені

3.1.10 Об’ємні характеристики продуктів згорання в поверхнях нагріву:

- коефіцієнт надлишку повітря за поверхнею нагріву ;

- середній коефіцієнт надлишку повітря в поверхні нагріву знаходимо за формулою:

- об’єм водяних парів продуктів згорання знаходимо за формулою:

;

- повний об’єм продуктів згорання знаходимо за формулою:

;

- об’ємну долю трьохатомних газів знаходимо по формулі:

- об’ємна долю водяних парів знаходимо по формулі:

- доля золи, яка винесена в конвективні газоходи котельної установки прийнята:

- концентрація золи в продуктах горіння, г/м³:

Результати розрахунків зводяться до таблиці 1(додаток 1).

3.2 Розрахунок ентальпій повітря та продуктів згорання

3.2.1 Приводимо формулу, яку використовуємо для визначення ентальпій повітря, необхідного для теоретичного процесу горіння в інтервалі температур від 100 до 2200^оС:

;Мдж/кг

- питома ентальпія повітря, Мдж/кг, [приймаємо: додаток №2; ІІ. стр. 14]

3.2.2 Приводимо формулу, яку використовуємо для визначення ентальпій продуктів згорання, які утворюються при горіння палива з теоретичним об’ємом повітря у інтервалі тих самих температур:

; МДж/кг

де: - питомі ентальпії трьохатомних газів, азоту, водяних парів, МДж/кг, [приймаємо: додаток №2; ІІ. стр. 14]

3.2.3 Якщо приведенна величина відносу золи з топки > 1,5 % кг/МДж, то до ентальпії димових газів слід додати ентальпію золи.

3.2.4 Ентальпії золи в продуктах згорання, МДж/кг:

3.2.5 Визначаємо ентальпій продуктів згорання при горіння палива з надлишком повітря в інтервалі тих самих температур, підраховуємо як суму:

I_г = ; МДж/кг

[знаходимо з довідкової літератури: ІІ. стр. 17]

Числові значення величин, підраховані по приведеним формулам в інтервалі можливих температур в газоходах заносимо до таблиці 2 (додаток 1).

По даним таблиці 2 будують графік залежності єнтальпії продуктів згоряння палива І_г від температури υ, І,υ-діаграму. При будуванні рекомендується масштаби:

· для температури 1 см =100 ⁰С;

· для ентальпії 1 см = 500 кДж/кг або 1 см = 1000 кДж/кг.

Дата добавления: 2015-08-17