Вход

Расчетно-пояснительная записка теплового расчета парового котла типа КВ-ГМ (30-150)

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 343109
Дата создания 07 июля 2013
Страниц 37
Мы сможем обработать ваш заказ 30 января в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
970руб.
КУПИТЬ

Содержание

Содержание

1. Описание котла КВ-ГМ-30-150
1.1Технические характеристики котла КВ-ГМ-30-150
1.2Конструктивные характеристики котла
1.3Топочное устройство котла КВ-ГМ-30-150
1.4Принцип работы
2. Тепловой расчет котла КВ-ГМ-30-150
2.1 Тепловой баланс котла и расход топлива
2.2 Расчет теплообмена в топке
2.3 Расчет конвективного пучка
2.4 Сводная таблица теплового расчета котла и расчетная невязка теплового баланса
3. Расчет фестона
4. Расчет конвективного пароперегревателя
4.1 Ступень II
5. Расчет экономайзера
Список литературы

Введение

Расчетно-пояснительная записка теплового расчета парового котла типа КВ-ГМ (30-150)

Фрагмент работы для ознакомления

м
2,138
Полная высота топки

по конструктивным размерам
м
2,05
Высота расположения горелок

по конструктивным размерам
м
1,65
Относительный уровень расположения горелок


0,8
Параметр, учитыв. характер распределения т-ры в топке
M

0,35
Коэф. избытка воздуха на выходе из топки
αт
Табл. 1−1

1,14
Присос воздуха в топке
Δαт
Табл. 2−2 [2]

0,06
Температура холодного воздуха
t хв
По выбору
С
30
Энтальпия присосов воздуха
I0прс
Табл. 1−3
кДж/м3
385,3
Кол-во теплоты, вносимое в топку воздухом

кДж/ м3
20,7
Полезное тепловыделение в топке

кДж/ м3
36601,47
Адиабатическая температура горения
а
Табл. 1−4
С
1996,6
Температура газов на выходе из топки
т
По выбору, табл. 5−3 [2]
С
1050
Энтальпия газов на выходе из топки
Iт
Табл. 1−4 [2]
кДж/м3
19929,29
Средняя суммарная теплоем. продуктов сгорания
Vccp
17,61
Объемная доля:
Водяных паров
Трехатомных газов
Табл. 1−2 [2]
Табл. 1−2 [2]


0,178
0,084
Суммарная объемная доля трехатомных газов
rn
Табл.1-2 [2]

0,262
Коэф. ослабления лучей
трехатомными газами

kкокс
Рис. 5−5 [2]
Стр. 31 [2]
1/
мМПа
6,76
Коэф. ослабления лучей топочной средой
k
k г rn+ k кокс χ1 χ2
1/ мМПа
1,77
Степень черноты факела

1 − е− kps

0,307
Степень черноты топки

-
Тепловая нагрузка стен топки
qF
кВт/м2
Температура газов на выходе из топки
т
Рис. 5−8 [2]
С
1090
Энтальпия газов на выходе из топки
Iт
Табл. 1−4 [2]
кДж/м3
20768,49
Общее тепловосприятие топки
Qлт
φ(Qт − Iт)
кДж/м3
14249,6
Средняя тепловая нагрузка лучевосп. поверхности топки
qсрл
кВт/м3
117,6
2.3 Расчет конвективного пучка
Конвективными называют такие поверхности нагрева, в которых процесс передачи теплоты осуществляется путем конвективного теплообмена.
конвективные пучки получают теплоту не только путем конвективного теплообмена, но и теплоту прямого излучения топки. При расчете такой поверхности нагрева используют методику расчета конвективных поверхностей нагрева с учетом тепловосприятия прямого излучения топки.
Таблица 2.3.1 Тепловой расчет конвективного пучка
Величина
Обозначение
Формула или способ определения
Единица
Расчет
Полная площадь поверхности нагрева
Н
По конструктивным размерам (табл. II−9 [2])
м2
592,6
Диаметр труб
d
По конструктивным размерам
мм
0,028
Средняя длина труб
l
По конструктивным размерам
м
0,75
Поперечный шаг труб
s1
По конструктивным размерам
м
0,064
Продольный шаг труб
s2
По конструктивным размерам
м
0,04
Относительный поперечный шаг труб
s1/d
По конструктивным размерам
-
2,29
Относительный продольный шаг труб
s2/d
По конструктивным размерам
-
1,43
Размеры поперечного сечения газохода
A
B
По конструктивным размерам
м
м
2,3
2,88
Эффективная толщина излучающего слоя
s
м
0,084
Температура газов перед конвективным пучком

т − из расчета топки
С
1090
Энтальпия газов перед конвективным пучком
I
Iт − из расчета топки
кДж/м3
20768,49
Температура газов за конвективным пучком

По выбору (стр. 53 [2])
С
160
Энтальпия газов за конвективным пучком
I
По I− таблице
кДж/ м3
2705,5
Количество теплоты, отданное конвективному пучку

φ(I − I)
кДж/ м3
18376,5
Средняя температура газов
ср
0,5( + )
С
625
Коэффициент теплоотдачи конвекцией
αк
αн  Сz  Cs  Cф,
рис. 6−5 [2]
105,84
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока
kps
(kгrn + kзлзл)  p  s
60,98
Степень черноты излучающей среды
a
1 − е − kps

0,12
Коэффициент тепловой эффективности
ψ
Стр. 48 [2]
С
0,8
Температура загрязнения стенки трубы
tст
tкип + Δt
С
135
Коэффициент теплоотдачи излучением
αл
αн  a
11
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
α1
ξ(αк + αл)
116,84
Тепловосприятие конвективного пучка
ε0
ψ1
92
Температурный напор на входе в пучок
tб
-t
C
940
Температурный напор на выходе из пучка
tм
-t
С
90
Средний температурный напор
Δt
Табл. 6−1 [2]
С
353
Расхождение расчетных тепловосприятий
ΔQ
%
0,8
2.4 Сводная таблица теплового расчета котла и расчетная невязка теплового баланса
Таблица 2.4.1 Тепловой баланс котла
Величина
Обозначение
Единица
Результат
Располагаемая теплота топлива
Qрр
кДж/м3
36764,6
Температура уходящих газов
ух
С
160
Потери теплоты с уходящими газами
q2
%
6,99
КПД

%
90,6
Расход топлива на котел
Вр
м3/с
1,047
Топка
Теплота, вносимая воздухом

кДж/м3
20,7
Полезное тепловыделение

кДж/м3
36601,47
Температура газов на выходе из топки
т
С
1090
Энтальпия газов на выходе из топки
Iт
кДж/м3
20768,49
Тепловосприятие

кДж/м3
16211,2
Конвективный пучок
Температура газов на входе

С
1090
Температура газов на выходе

С
160
Энтальпия газов на входе
I
кДж/м3
21152,67
Энтальпия газов на выходе
I
кДж/м3
2705,5
Тепловосприятие
Q
кДж/м3
18392,8
Невязка теплового баланса составила 1,8 %, расчет считаем верным.
3. Расчет фестона
Поверочный тепловой расчёт фестона сводится к определению количества тепла, воспринимаемого фестоном. Количество теплоты, воспринимаемое фестоном, рассчитывается по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи. Результаты расчётов сравниваются, если расхождение результатов расчётов по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи не превышает 5%, то расчёт считается выполненным.
Конструктивно фестон состоит из труб заднего экрана, но размещенных с увеличенным поперечным S1=200÷300 мм и продольным S2=250÷400 мм шагами. При этом трубы фестона разводятся в несколько рядов Z2. Иногда фестон выполняется из труб большего диаметра (около 100 мм), расположенных в один ряд (S1=400÷800 мм).
Из расчета топки для предыдущей поверхности нагрева известными являются температура и энтальпия газов перед фестоном. Температура газов за фестоном принимается с последующей проверкой и уточнением ее. Кроме этого, она должна быть увязана с условиями обеспечения надежной работы пароперегревателя. Согласно [1] охлаждение дымовых газов в фестоне можно предварительно принять для однорядных фестонов (z2=1) 7–10 ○С, для двухрядных – 15–20 ○С, для трехрядных фестонов – 30–40 ○С и для четырехрядных – 50–60 ○С (меньшее значение для влажного топлива, большее – для сухого). Количество рядов по ходу газов в фестоне Z2 принимается из чертежа котла.
Температура обогреваемой среды постоянна и равна температуре кипения при давлении в барабане котла, температурный напор определяется по формуле
,
где = 0,5() – средняя температура газов в фестоне, ○С; tн − температура кипения при давлении в барабане.
Объем газов на единицу топлива Vг определяется по избытку воздуха на выходе из топки.

Геометрические параметры фестона

Геометрические параметры фестона принимаются по паспортным данным котла:
− наружный диаметр труб dH = 60 мм;
− число рядов труб по ходу движения газов Z2 = 4;
− поперечный шаг труб S1 = 256 мм;
− продольный шаг труб S2 = 180 мм;
− расположение труб - шахматное;
− размер поверхности нагрева Fф=126.9 м2;
− живое сечение для прохода газов f =42.3 м2.
Расчёт энтальпии дымовых газов на выходе из фестона

Температуру дымовых газов перед фестоном принимаем равной температуре газов на выходе из топки.
==1050 С,
= =19929.3 кДж/кг.
Температуру дымовых газов за фестоном определяем по формуле:
= -ф=1120−70=980 С,
где принимаем =70 С – охлаждение газов в фестоне.
Энтальпия дымовых газов на выходе из фестона:
кДж/кг.
Расчёт теплоты, воспринимаемой фестоном, по уравнению теплового баланса

Теплота, воспринимаемая фестоном, складывается из двух составляющих:
Qф = Qб.ф+Qл.ф
1) Теплота, отданная газами Qб.ф, кДж/кг, рассчитывается по формуле (5.5) [1] по (уравнению теплового баланса)
где  – коэффициент сохранения теплоты, учитывает потери теплоты поверхностью нагрева в окружающую среду,   = 0,99;
– энтальпия газов соответственно на входе в фестон и на выходе из фестона, кДж/кг;
 – изменение коэффициента избытка воздуха в поверхности охлаждения (фестона),  =0;
– энтальпия присасываемого воздуха, кДж/кг.
кДж/кг.
2) Теплота Qл.ф, кДж/кг, полученная фестоном излучением из топки, определена ранее (таб. 2.2.1)
Qл.ф = 14249.6 кДж/кг
Тепло, полученное фестоном излучением из топки:
кДж/кг;
кДж/кг.
 Расчёт теплоты, воспринимаемой фестоном, теплопередачей
Количество тепла , кДж/кг, передаваемое фестону по условию теплопередачи определяем по формуле (6.1) [1]:
,
где – расчетная теплообменная поверхность фестона, м2;
– коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К);
– усредненный по всей теплообменной поверхности температурный напор, С;
– расчетный расход топлива, кг/с.
1) Усредненный температурный напор определяем по рекомендациям, изложенным в [1] (см. стр. 148), при неизменной температуре одной из сред. Температуру пароводяной смеси в фестоне определяем по табл. XXIII [1] как температуру насыщения при давлении в барабане котла рбар = 11МПа, tф = 318,04 С:
○ С;
○ С.
Усредненный температурный напор определяем по формуле (6.47) [2]:
○С.
2) Расчетную скорость м/с, газов в фестоне определяем по формуле (6.7) [1]:
,
где – полный объем газов при сжигании 1 кг топлива при 0,1 МПа и 0 С, определяемый по среднему избытку воздуха в газоходе, м3/кг,
– средняя температура дымовых газов в газоходе, С, (определяется как полусумма температур газов на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее);
 – живое сечение фестона (сечение для прохода газов), м2.
○С.
м/с.
3) Коэффициент теплопередачи , Вт/(мК), определяем по следующей формуле (см. табл. 6.1 [1]):
,
где  – коэффициент тепловой эффективности, принимается по табл. 6.4 [1], =0,67;
– коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/(мК).
4) определяется по формуле (6.5) [1]:
,
где – коэффициент использования поверхности нагрева, учитывает неравномерное омывание поверхности газами (см. стр. 119 [1]), принимаем =1;
– коэффициент теплоотдачи конвенций от газов к поверхности нагрева, Вт/(мК);
– коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания, Вт/(мК).
Количество тепла, передаваемое фестону по условию теплопередачи определяем по формуле:
кДж/кг.
Невязка баланса теплот

Невязка баланса теплот для фестона рассчитывается по формуле:
Невязка теплового баланса для фестона не превышает допустимого значения ±5 %, расчет фестона считается законченным.
4. Расчет конвективного пароперегревателя
4.1 Ступень II
Наимено-
вание
Обоз-
Нач.
Разм.
формула
расчёт
1
2
3
4
5
Температура газов на входе
’
0C
Из расчетов
1050
Температура газов на выходе
’’
0C
Из расчетов
940
Температура пара на входе
tп’
0C
Из расчетов
472,28
Температура пара на выходе
tп’’
0C
Из расчетов
540
Тепловос-
приятие по балансу
кДж/кг
Из расчетов
1839.2
Температурный напор
0C
Проходное сечение газов
м2
Число труб в одном ряду
z1
шт
Скорость газов

м/с
Проходное сечение по пару
м2
zз=3 , zp=1 , zпот=1
Скорость пара
Wп
м/с
Wn/n=17.38/0.0222=783
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару
Вт__
м2·К
Номограмное значение
Вт__
м2·К
по номограмме 7 [1] по
рср , Wп , tср
3370
Поправка на диаметр
Сd
-
по номограмме по
dвн=0.02
1.08
Коэффициент теплоотдачи конвекции
Вт__
м2·К
79·0.925·1·1,02=74,54
Номограмное значение
Вт__
м2·К
по номограмме 5 [1]по Wг = 9,83 , d=32 мм
79
Поправка, учитывающая шаги
Сs
-
по номограмме 5 [1]
по 1=2,8, 2=1,5
0,925
Поправка на фракционный состав топлива
Сф
-
по номограмме 5 [1]

1.02
Коэффициент
излучения
Номограмное значение
Вт__
м2·К
по номограмме 6 [1]
по ср =815, tз=512.1
175
Температура загрязнённой стенки

0C
Толщина излучающего слоя
S
м
Степень черноты газов
аг
-
по номограмме 2 [1]
по KPS=KгPSrn
33∙0.267∙0.1∙0.125=0.117
аг = 0.11
Коэффициент поглощения трехатомными газами
Кг
По номограмме 3 [1] по rH20 =0,18
PnS = prn0S∙100
ср=822
0,1∙0,267∙0,123∙100=0,33
Кг = 33
Поправка учитывающая запыленность потока
Сг
-
по номограмме 6 [1]
по ср=815
tз=512.1
0,965
Коэффициент теплопередачи
К
Вт__
м2·К
Коэффициент тепловой эффективности
ψ

Список литературы

"Список литературы
1. Акимов Ю.И. , Васильев А.В. , Мусатов Ю.В. : Под редакцией Антропова Г.В.
“Тепловой расчет котлоагрегатов” , СГТУ , Саратов, 1994
2.Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией
Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.
3. Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.
4. Методические указантя по определению коэффициента полезного действия паровых
котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.
5.Методические указантя по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
6.Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
7.Методические указантя по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с.
8.Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. –Л.: Энергия, 1972.—200с.
9.Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. –М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2023