Проектирование отопительной котельной
Определение энтальпии теоретического объема продуктов сгорания: Определение характеристики принятого к установке экономайзера: Определение расхода топлива подаваемого в топку парового котла: Определение средней суммарной теплоемкости продуктов сгорания: Определение потери теплоты от механической неполноты сгорания: Определение площади поверхности нагрева водяного экономайзера: Определение… Читать ещё >
Проектирование отопительной котельной (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Введение
Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектроцентралями, производственными и районными отопительными котельными.
Перевод предприятий на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, намечаемое повышение цен на топливо и переход многих предприятий на двух и трехсменную работу требуют серьезной перестройки в проектировании и эксплуатации производственных и отопительных котельных. Пути и перспективы развития энергетики определены Энергетической программой, одной из первоочередных задач которой является коренное совершенствование энергохозяйства на базе экономии энергоресурсов: это широкое внедрение энергосберегающих технологий, использование вторичных энергоресурсов, экономия топлива и энергии на собственные нужды. Производственные и отопительные котельные должны обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей жилищно-коммунального сектора. Повышение надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов и рационально спроектированной тепловой схемы котельной. Созданная за годы Советской власти котлостроительная промышленность, на которую работают научно-исследовательские институты и специализированные котлостроительные заводы, обеспечивает производство современных котельных агрегатов, необходимых для РФ и экспорта их за рубеж. Ведущими проектными институтами разработаны и совершенствуются рациональные тепловые схемы и типовые проекты производственных и отопительных котельных.
Исходные данные
1. Тип котла КЕ-6,5−14
2. Техническая характеристика котла:
2.1 Рабочее давление -14ага
2.2 Температура пара -194°С
2.3 Температура питательной воды — 104°С
2.4 Площадь поверхности нагрева: радиационная -24,78 м?
конвективная -148,95 м?
3. Вид топлива — Зырянский каменный уголь
4. Вид топочного устройства — слоевое
5. В комплексе с:
5.1 Экономайзер +
5.2 Воздухонагреватель ;
5.3 Дымосос +
5.4 Золоулавливатель +
6.1 Объем топки -14,77 м?
6.2 Площадь поверхности стен топки — 44,52 м
6.3 Диаметр экранных труб -51?2,5 мм
6.4 Шаг труб боковых экранов — 55 мм
6.5 Площадь поверхности нагрева конвективных пучков -148,95 м
6.6 Диаметр труб конвективных пучков — 51?2,5 мм
6.7 Расположение труб конвективных пучков — коридорное
6.8 Поперечный шаг труб — 90 мм Продольный шаг труб -110 мм
6.9 Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания -0,95 м
6.10 Размеры газохода высота — 2,1 м ширина — 1,2 м
6.11 Число рядов труб по ходу продуктов сгорания — 23
6.12 Пара-производительность -6,5 т/ч
Рабочая масса топлива:
1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
1) Определение присоса воздуха и коэффициента избытка воздуха:
2) Определение теоретического объема воздуха, необходимого для полного сгорания:
3) Определение теоретического объема азота в продуктах сгорания:
4) Определение объема трехатомных газов:
5) Определение теоретического объема водяных паров:
6) Определение среднего коэффициента избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева:
7) Определение избыточного количества воздуха для каждого газохода:
8) Определение действительного объема водяных паров для твердого топлива:
9) Определение действительного суммарного объема продуктов сгорания для твердого топлива:
10) Определение объемной доли трехатомных газов и водяных паров:
11) Определение концентрации золовых частиц в продуктах сгорания:
Величина | Теоретические объемы | |||||
Газоход | ||||||
Топка | Конвективн. Пучки | Экономайзер | Дымосос | Золоулавливатель | ||
Коэффициент избытка воз; | 1,3 | 1,45 | 1,55 | 1,56 | 1,61 | |
духа после поверхности на; | ||||||
грева | ||||||
Средний коэффициент изб; | 1,3 | 1,37 | 1,5 | 1,55 | 1,58 | |
ытка воздуха в газоходе по; | ||||||
верхности нагрева | ||||||
Избыточное количество во; | 2,5 | 3,4 | 3,7 | 3,9 | ||
здуха м?/кг | ||||||
Объем водяных паров м?/кг | 0,68 | 0,69 | 0,7 | 0,71 | 0,713 | |
Полный объем продуктов | 9,25 | 9,76 | 10,67 | 10,9 | 11,2 | |
сгорания, м?/кг | ||||||
Объемная доля трехатомн; | 0,133 | 0,126 | 0,115 | 0,113 | 0,11 | |
ых газов | ||||||
Объемная доля водяных | 0,073 | 0,07 | 0,065 | 0,065 | 0,064 | |
паров | ||||||
Суммарная объемная доля | 0,21 | 0,2 | 0,18 | 0,178 | 0,174 | |
Концентрация золы в про; | 190,3 | 180,3 | 164,9 | 161,4 | 157,1 | |
дуктах сгорания, г/м? | ||||||
Элемент | Присос | Коэффициент | |
котла | Дб | бизб | |
Топка | 0,1 | 1,3 | |
I конв. Пучок | 0,05 | 1,35 | |
II конв. Пучок | 0,1 | 1,45 | |
Экономайзер | 0,1 | 1,55 | |
Дымосос | 0,01 | 1,56 | |
Золоулавливатель | 0,05 | 1,61 | |
2. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания
1) Определение энтальпии теоретического объема воздуха:
2) Определение энтальпии теоретического объема продуктов сгорания:
3) Определение энтальпии избыточного количества воздуха:
t = 2000
t = 400
t = 1900
t = 300
t = 1800
t = 200
t = 1700
t = 900
t = 1600
t = 800
t = 1500
t = 700
t = 1400
t = 600
t = 1300
t = 500
t = 1200
t = 400
t = 1100
t = 300
t = 1000
t = 200
4) Определение энтальпии продуктов сгорания при коэффициента избытка б>1:
Поверхность нагрева | Температура | |||||
после | ||||||
поверхности | ||||||
нагрева, °С | ||||||
Верх топочной камеры, фестон, | 20 749,5 | 24 412,7 | 6224,8 | 35 072,7 | ||
19 615,5 | 23 072,5 | 5884,6 | 34 120,9 | |||
18 481,5 | 21 715,7 | 5544,4 | ||||
17 374,5 | 20 381,6 | 5212,3 | 29 237,1 | |||
16 274,25 | 19 054,1 | 4882,3 | 27 246,9 | |||
15 167,25 | 17 729,4 | 4550,2 | 25 384,2 | |||
14 060,25 | 16 432,1 | 4218,1 | 23 443,3 | |||
12 953,25 | 15 112,6 | 3885,9 | 21 400,9 | |||
19 517,8 | ||||||
12 564,7 | 17 740,7 | |||||
11 306,9 | ||||||
8673,75 | 10 059,9 | 2602,1 | 14 207,3 | |||
7654,5 | 8825,7 | 2296,3 | 12 475,4 | |||
Конвективные пучки, | 6628,5 | 7618,9 | 2982,8 | 11 770,3 | ||
6442,5 | 2527,2 | 9958,8 | ||||
4630,5 | 5303,3 | 2083,7 | 8196,6 | |||
3665,25 | 4179,7 | 1649,4 | 6464,5 | |||
3090,2 | 1227,1 | 4781,9 | ||||
1802,25 | 2033,5 | 3143,7 | ||||
Экономайзер | 3665,25 | 4179,7 | 2015,9 | |||
3090,2 | 1499,8 | 5054,6 | ||||
1802,25 | 2033,5 | 991,2 | 3323,9 | |||
3. Тепловой расчет котельного агрегата
3.1 Расчет КПД и расхода топлива
1) Определение располагаемой теплоты:
;
;
;
;
;
2) Определение потери теплоты от механической неполноты сгорания:
3) Определение потери теплоты с уходящими газами:
2,1%
4) Определение потери теплоты от наружного охлаждения:
5) Вычисление полезной мощности парового котла:
6) Вычисление КПД брутто парового котла:
7) Определение расхода топлива подаваемого в топку парового котла:
8) Определение расчетного расхода топлива:
9) Определение коэффициента сохранения теплоты:
3.2 Расчет топочных камер
1) Температура продуктов сгорания на выходе из топки:
2) Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:
3) Определение полезной тепловыделении в топке:
4) Определение коэффициента тепловой эффективности экранов:
5) Определение эффективной толщины излучающегося слоя:
6) Определение коэффициента ослабления лучей:
7) Определение коэффициента ослабления луча:
8) Определение степени черноты факела:
9) Определение площади зеркала горения:
ТЛЗМ-1,87/3
10) Определение степени черноты:
11) Определение параметра М:
12) Определение средней суммарной теплоемкости продуктов сгорания:
13) Определение действительной температуры на выходе из топки:
расчет окончен.
3.3 Расчет конвективных пучков котла
1) Определение характеристики конвективного газохода:
2) Температуры продуктов сгорания после рассчитанного газохода:
3) Определение теплоты отданной продуктами сгорания:
4) Определение расчетной температуры потока продуктов сгорания в конвективном газоходе:
5) Определение температурного напора:
6) Определение средней скорости продуктов сгорания в поверхности нагрева:
7) Определение коэффициента теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева:
8) Определение степени черноты газового потока:
9) Определение коэффициента теплоотдачи учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева:
10) Определение суммарного коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева:
11) Определение коэффициента теплопередачи:
12) Определение количества теплоты, воспринятое поверхностью нагрева:
3.4 Расчет водяных экономайзеров
1) Определение количества теплоты:
2) Определение энтальпии воды после водяного экономайзера:
3) Определение температурного напора:
4) Определение характеристики принятого к установке экономайзера:
5) Определение действительной скорости продуктов сгорания в экономайзере:
6) Определение коэффициента теплопередачи:
отопительный котельная теплопередача
7) Определение площади поверхности нагрева водяного экономайзера:
8) Установка конструктивной характеристики поверхности нагрева экономайзера:
9) Определение невязки теплового баланса:
расчет закончен.
Перечень использованной литературы
1. Эстеркин Р. И. «Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование"М.; Энергоатомиздат 1989 г. Москва.
2. Кузнецов Н. В. «Расчет котельных агрегатов. Нормативный метод» М.; Энергия1973г. Москва.
3. «Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод» М.;Энергия 1977 г. Москва.