Теплогенерірущіе установки-1

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Міністерство Освіти Молоді та Спорту

Технічний Університет Молдови

Факультет Містобудування та Архітектури

Кафедра: Теплогазопостачання і вентиляції

Курсова робота

Тема: Теплогенерірущіе установки-1

Виконав:

Студент ACGV -073 Жаров А.А.

Кишинів 2008.

Зміст

Завдання

Введення

  1. Визначення обсягів продуктів згоряння

  2. Тепломісткість продуктів згоряння

  3. Тепловий розрахунок топки

  4. Тепловий баланс теплогенератора

  5. Визначення витрати палива

  6. Розрахунок температури газів на виході з топки

  7. Основні конструктивні характеристики газоходу

  8. Тепловий розрахунок газоходу

  9. Розрахунок водяного економайзера

Література

Завдання

1. Тип котла

ДЕ-16-14-ГМ

2. Вид палива

Природний газ, Карабулак-Грозний

3. Паропорізводітельность котла, Дп (т / год)

16

4. Робочий тиск,

(МПа)

1,4

5. Температура перегрітого пара,

250

6. Температура живильної води,

100

7. Значення безперервної продувки, Р (%)

3

8. Температура холодного повітря,

30


Введення

Теплогенеруючі установки - сукупність пристроїв і механізмів, для виробництва теплової енергії у вигляді водяної пари, гарячої води або підігрітого повітря. Теплова енергія, вироблена людиною з первинних джерел (органічне та ядерне паливо, сонячна і геотермальна енергія, горючі і теплові відходи промислових виробництв), в основному використовується для отримання електричної енергії на теплових електростанціях, для технологічних потреб промислових підприємств, для опалення і гарячого водопостачання житлових і громадських будівель, причому близько 80% енергії виробляється за рахунок органічних видів палива, запаси якого є вичерпними, запас на Землі оцінюється на 200-300 років. Вартість енергоносіїв невпинно зростає. У зв'язку з цим, РМ, як і багато інших країн світу, встановила прерогативи свого енергетичного розвитку. Головний пункт - економне і раціональне використання всіх паливно-енергетичних ресурсів в усіх галузях національної економіки, оскільки Молдова практично не володіє своїми природними запасами палива, тому вона імпортує 99%, на що витрачається понад 55% о річного бюджету. Активна енергозберігаюча політика, яка задана «Основними напрямами розвитку енергетики РМ» у всіх ланках економіки проводитися, на сьогоднішній день, в міру наявних можливостей: енергетичні системи переводяться з рідкого на газоподібне паливо (зменшення викидів шкідливих речовин); відбувається децентралізація теплопостачання в районних центрах і застосування котелень малих потужностей, зважаючи на нинішній стан більшості мереж, знижує втрати тепла при доставці його до споживача. Впроваджуються установки, що споживають для вироблення тепла відходи виробництв; в умовах сформованих цін на традиційні види палива, економічну вигоду може принести впровадження теплогенеруючих установок на сонячній, геотермальної та ін, нетрадиційної для використання на сьогоднішній день енергії.

Комплекси пристроїв, які виробляють теплову енергію і доставляють її до споживача у вигляді пари, гарячої води і підігрітого повітря - називаються системами теплопостачання. Залежно від потужності систем і числа споживачів, які отримують від них теплову енергію, системи теплопостачання поділяються на централізовані і децентралізовані.

Централізовані - якщо одинична потужність включених до неї ТГУ дорівнює або перевищує 58 МВт. Якщо менше 58 МВт, то децентралізована.

У Централізованих системах теплопостачання енергія виробляється або в потужних комбінованих установках, що виробляють як теплову, так і електричну енергію (ТЕЦ), або у великих установках, які виробляють тільки теплову енергію, званих районними тепловими станціями або котельнями.

У децентралізованих системах теплопостачання теплова енергія виробляється теплогенераторами потужністю 1 ... 10 МВт.

До цих систем відносяться і системи поквартирного опалення, обладнані газовими котлами потужністю 5 ... 25 кВт.

Характеристика котлів ДЕ паропродуктивністю 4 ... 25т / ч

Газомазутні вертикально-водотрубні парові котли типу ДЕ паропродуктивністю 4, 6.5, 10, 16: 25 тн / год, призначені для вироблення насиченого або слабо-перегрітого пара, що йде на технологічні потреби промислових підприємств, систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання. Тиск пари - 1,4 МПа.

Основні складові частини: фронтальний, бічний і задній екрани, що утворюють топкову камеру, верхній і нижній барабани, конвективний пучок труб.

Топкова камера котлів розміщена збоку від конвективного пучка, утвореного вертикальними трубами, розвальцьовані у верхньому і нижньому барабані. Ширина топкової камери по осях бічних екранів труб однакового для всіх котлів 1790 мм. Глибина топкової камери котла залежить від його паропродуктивності (1930-6960 мм).

Труби перегородки у правого бокового екрану, що утворюють також підлога і стеля топкової камери, вводяться безпосередньо у верхній і нижній барабани діаметром 1000 мм.

Для ремонту барабанів в передньому і задньому днищі встановлені лазерні затвори. Кінці труб заднього екрана приварені до верхнього і нижнього колекторам з1 = 159 * 6 ​​мм. Труби фронтального екрану котлів з ​​О = 4; 6,5; 10 т / год приварені до колекторів з1 = 159 * 6 ​​мм; з Е = 16: 25 т / год розвальцьована у верхньому і нижньому барабанах.

Топкова камера відділена від конвективного пучка глухий мембранної стінкою із труб з ввареннимі між ними проставкамі. Продукти згоряння з топкової камери через вікно, розташоване з лівого боку, направляються в конвективну частина нагріву (утворену трубами, що з'єднують верхній і нижній барабани). У котлів від 4 до 10 т / год конвективна частина розділена поздовжньої перегородкою на дві. Продукти згоряння в конвективному газоході спочатку направляються від задньої стінки котла до фронтової, а потім, повернувши на 180 °, у зворотному напрямку. Відведення продуктів згорання проводитися з боку задньої стінки через вікно, до якого приєднується газохід, спрямовує їх у водяний економайзер. У котлах паропродуктивністю 16-25 т / год, конвективний газохід не має поздовжньої перегородки. Продукти згоряння в конвективної частини, в один хід омивають поверхню нагріву, рухаючись від задньої стіни до фронтової. Повернення продуктів згоряння до задньої стінки котла проводитися за газоходу, розташованому над топкової камерою з виводом продуктів згорання вгору, що сприяє зручному розміщенню економайзера.

У всіх котлах серії передбачено поетапне випаровування. У другу ступінь випаровування виділена частина труб конвективного пучка. Загальним опускним ланкою всіх контурів першого ступеня випаровування є останні (по ходу згоряння) труби конвективного пучка. Опускні труби другого ступеня винесені за межі газоходу.

У верхній частині фронтової стіни встановлено два запобіжних вибухових клапана (один - топкової камери, другий - конвективного газоходу).

У водяному просторі верхнього барабана - живильна трубка і трубка для введення фосфатів у паровому обсязі сепарації пристрою.

У нижньому барабані розміщуються пристрої для парового підігріву води в барабані при розпалюванні, труба безперервної продувки, патрубок для спуску води.

На котлах даного типу встановлюються пальники ГМ. Котли серії ДЕ мають високу ступінь заводської готовності, що підвищує ефективність їх монтажу.

До недоліків котла можна віднести дещо завищені аеродинамічні опору і витрата енергії на тягу, підвищену забрудненість конвективних пучків при роботі на рідкому паливі.

Як хвостових поверхонь нагріву котлів застосовують стандартні чавунні економайзери з труб ОТІ.

1. Визначення обсягів продуктів згоряння газо-повітряної суміші

Згідно з завданням, паливо - природний газ з газоходу Карабулак-Грозний. Його робочий склад беремо з довідника по котельних установок малої продуктивності К.Ф. Роддатіс (таблиця 2.9). У% за об'ємом:

68,5

14,5

7,6

3,5

1,0

1,4

3,5

-Нижча теплота згоряння;

-Щільність нормального кубометра газу.

-Топки;

-Конвективної частини;

-На вході в економайзер;

-На виході з економайзера.

по дорозі газового тракту збільшується. Відповідно до норм, приймаємо = 1,1.

Визначаємо коефіцієнт надлишку повітря:

  • У конвективної частини ( = 1,1; = 0,1): = + = 1,1 +0,1 = 1,2

  • На вході в економайзер: = + = 1,2 +0,1 = 1,3

  • На виході з економайзера: = + = 1,3 +0,1 = 1,4

- Теоретичний об'єм повітря, необхідний для горіння:

-Теоретичний об'єм трьохатомних газів:

- Теоретичний об'єм двохатомних газів:

-Теоретичний об'єм водяної пари:

-Визначаємо обсяг надлишкового повітря для різних пунктів котельного агрегату:

а) = 1,1-1 = 0,1;

б) = 1,2-1 = 0,2;

в) = 1,3-1 = 0,3;

г) = 1,4-1 = 0,4;

Складаємо таблицю № 1, в яку заносяться всі підраховані величини, а так само значення об'ємних часток газів, що знаходяться в продуктах згорання.

Таблиця № 1

п / п

Найменування

величин

Формула розрахунку

Од.

ізм

Коеф. Надлишку повітря





= 1,1

= 1,2

= 1,3

= 1,4

1

Теоретичний об'єм

Повітря

необхідний для

горіння


12,21

12,21

12,21

12,21

2

Величина


0,1

0,2

0,3

0,4

3

Обсяг надлишкового

повітря


1,2214

2,4428

3,6642

4,8856

4

Надмірний обсяг

повітря


0,0195

0,039

0,059

0,078

5

Теоретичний об'єм

трьохатомних газів


1,41

1,41

1,41

1,41

6

Теоретичний об'єм двохатомних газів


9,684

9,684

9,684

9,684

7

Теоретичний об'єм

водяних парів


2,54

2,54

2,54

2,54

8

Дійсний

обсяг сухих газів


12,3154

13,5368

14,7582

15,9796

9

Дійсний

обсяг водяної пари


2,5595

2,579

2,598

2,618

10

Загальний обсяг

димових газів


14,875

16,1118

17,3572

18,5976

11

Об'ємна частка

трьохатомних газів


0,0948

0,0875

0,08

0,0758

12

Об'ємна частка

водяних парів


0,172

0,16

0,1497

0,14

13

Загальна об'ємна частка трьохатомних газів


0,2668

0,2475

0,2297

0,2158

14

Температура точки

роси


56,9

55,27

52,82

52,60

2. Тепломісткість продуктів згоряння

Для підрахунку величин теплосодержания димових газів і повітря в окремих частинах котельного агрегату і для побудови діаграми, задаємося такими температурами газів і повітря:

а) = 1,1-2000; ;

б) = 1,2-1000; ;

в) = 1,3-500; ;

г) = 1,4-300; ;

Тепломісткість продуктів згоряння в залежності від значення температур і коефіцієнта надлишку повітря:

Таблиця № 2

Темп.



Газів,



Трьохатомні

гази



Двохатомні

гази



Водяні пари



Надмірна і.

повітря







Теплосодерж.

Продуктів

згоряння




2000

1,41

2,422

3,415

9,684

1,483

14,361

2,54

1,963

4,986

1,221

1,530

1,868

24,624

49248

800

1,41

2,131

3

9,684

1,367

13,23

2,54

1,668

4,237

1,221

1,410

1,72

22,187

17749,6

1000

1,41

2,204

3,1

9,684

1,392

13,475

2,54

1,723

4,376

1,221

1,435

3,504

24,455

24455

400

1,41

1,93

2,72

9,684

1,316

12,739

2,54

1,562

3,967

1,221

1,350

3,297

22,723

9089,2

500

1,41

1,989

2,8

9,684

1,328

12,855

2,54

1,590

4,04

1,221

1,365

4

23,695

11847,5

200

1,41

1,796

2,53

9,684

1,300

12,584

2,54

1,522

3,866

1,221

1,330

4,87

23,85

4770

300

1,41

1,871

2,638

9,684

1,307

12,65

2,54

1,542

3,9

1,221

1,343

6,559

25,747

7724,1

100

1,41

1,713

2,415

9,684

1,296

12,545

2,54

1,505

3,8

1,221

1,325

6,47

25,23

2523

3. Тепловий розрахунок топки

1. Визначення площі огороджувальної поверхні топки:

Таблиця 2,9 Р. І. Естеркіним «Котельні установки», приймаємо = 51,84

2. Визначення лучевоспрінімающей радіаційні поверхні нагрівання

Таблиця 2,9 Р. І. Естеркіним «Котельні установки», приймаємо = 48,13

  1. Розрахунок теплообміну топки. Корисне тепловиділення в топці

  1. За діаграмі визначаємо:

3. Тепловий баланс теплогенератора

Метою складання балансу теплокотельного агрегату є визначення ККД і витрати палива котельного агрегату.

Розрахунок ККД проводиться в зворотній послідовності, починаючи з рівняння теплового балансу, що представляє собою рівність теплоти, наведеної в котельний агрегат і теплоти, що вийшла з нього.

де: -Распологается введена теплота (теплота згоряння палива)

-Корисна теплота, вироблена котлоагрегатом;

-Втрати з димовими газами на виході з котла;

-Втрати через неповне згоряння палива (хім.недожог);

втрати в навколишнє середовище через огороджувальні стіни

Розділимо вищевказане рівняння на і помножимо на 100%:

Або

Де: втрати тепла виражені в порцентах.

- Термодинамічна ККД котла

або

Втрати тепла з продуктами згоряння на виході з котла

Де - Ентропія холодного повітря при розрахунковій температурі холодного повітря.

Визначається за формулою

- Ентропія відхідних газів. Знаходимо по діаграмі при температурі газів, що йдуть (Рекомендована температура для котлів, що працюють на природному газі):

;

Втрати тепла з хімічним недожогом , Приймаємо в залежності від типу топки, типу палива і способу його спалювання (по табл. 6А, стр64):

Втрати тепла в навколишнє середовище через огороджувальні поверхні приймаємо в залежності від паропродуктивності котла (за табл. 4.5, стр.50.Р.І.Естеркін «Котельні установки»)

4. Визначення витрати палива

де: -Номінальна продуктивність котла, = 16000кг / год;

Визначення повного сприйняття і пари в котельному агрегаті, віднесеного до 1 кг насиченого пара:

,

Де: - Ентропія перегрітої пари для 250 , = 2927кДж/кг (т3.2 стор.8, Роддатіс)

- Ентропія котлової води, для = 1,4 МПа, = 826кДж/кг

- Ентропія живильної води для

5. Розрахунок температури газів на виході

Найменування

величини

обозн

Од.

ізм

Розрахункова формула

Розрахунок

Результат

1

Площа боків.

ограждающ.

поверхонь топки з

одного боку

33.92

16.96

2

Обсяг топкового

простору

* B

Уточнення з спр.

літерат.

22,5

3

Загальна площа

огражд.поверхності

Креслення з уточненням у спр.літературе

51,84

4

Ефективна

товщина

випромінюючого шару

S

1,56

5

Лучевоспрінімающая

поверхню нагріву

Табліца2.9 Р.І. Естеркіним «Котельні

установки »

48,13

6

Ступінь

екранування топки


48,13 / 51,84

0,928

7

Положення

максимальних

температур


Х


1300/2800

0,46

8

Значення

коефіцієнта m

m


Табл.6.5 работа

0,6

9

Сумарна

поглащающ.

здатність

атомних газів



МПа


Табл.1


0,2668


0,416

10

Температура газів на

виході з топки

Приймається з діапазону 1050-1250

1150

11

Значення

коефіцієнта

ослаблення променів

атомними газами



Рис.6.3 метод.66А

1,978

12

Коефіцієнт

ослаблення променів

сажисті

частинками



1,43

13

Коефіцієнт

ослаблення променів

1,978 * 0,2668 +1,43

1,95

14

Сила поглощаюшего

потоку

K * S


K * S

1, 96 * 1.56

3,04

15

Ступінь чорноти

світиться частини

факела


0,34

16

Ступінь чорноти

світиться частини

атомних газів







0,2

17

Ступінь чорноти

факела


0,6 * 0,34 + (1-0,6) * 0,2

0,41

18

Значення умовн.

коеф.загрязненія

лучепроізв.поверх.

нагріву






0,986

19

Тепловиділення в

топці на 1 огр.

поверхні



236,26

20

Постійні

величини АІВ,

коеф.позіціі макс.

т-ри в топці


М


А-В * Х

А = 0,54

У = 0,12

0,54-0,12 * 0,46

0,4848

21

Температура газів на

Виході з топки

За ріс.5.7 Р.І. Естеркіним «Котельні

установки »

1120

22

Тепломісткість газів на виході з

топки

За діаграмі

26200

23

Теплота, передана

Випромінюванням в топці

0,986 * (45702,176-26200)

1986,98

24

Теплову напругу

Топочног обсягу

546,1

6. Основні характеристики газоходу

Таблиця № 4

Найменування

величини

Услов.

обознач.

Розрахункові формули

Результат



Вологість деревини, вид

Числові значення


Поверхня

Нагрівання,

Н


156

Число рядів

Уздовж осі котла

Всі значення з таблиць Естеркіним Р.І.

«Котельні установки»

61

Число рядів труб

поперек



8

Діаметр труб.мм

d



51 * 2,5

Розрахунковий крок

труб, поперечний,

мм




110

Розрахунковий крок

труб, подовжній,

мм



90

Площа перерізу

Проходження

газів,




0,713

Ефективна

Товщина

Випромінюючого шару




0,165

7. Тепловий розрахунок газоходу

Назва

величини

Ум.

Обознач.

Од.вим


Розрахункова формула


Розрахунок

Результат







Температура

димових газів

З табл.3

Температура по діаграмі

1120

1120

Тепломісткість

дим.газов перед

газоходом

За діаграмі

При

22600

22600

Температура

димових газів

на виході з

газоходу


Приймається за графіком


500


300

Тепломісткість

дим.газов за

газоходом

За діаграмі

При


10000


4850

Теплосприйняття

газоходу по

уровнютеплового

балансу




0,986 * 964,75 * (22600-10000) * 0,278

0,986 * 964,75 * (22600-4850) * 0,278

3,332

4,694

Середній

температурний

натиск

,


559.8


378.18

Середня

температура

димових газів

,

810

710

Середня швидкість

димових газів



22,17



20,13

Коефіцієнт

тепловіддачі

конвекцією від

продуктів

згоряння до

поверхні

нагріву







Рис.6.1 (Естеркіним)




108 * 0,975 * 1,07 * 0,99,

102 * 0,975 * 1,15 * 0,99




111,5




113,22

Сумарна

Поглинаюча

здатність

атомних газів





0,2668 * 0,165


0,044


0,044

Значення

коефіцієнта

ослаблення променів

атомних

газів






Естеркіним, ріс.5.4






10,65



11,76

Сумарна сила

поглинання

газів потоками

10,65 * 0,043

11,76 * 0,043


0,4686


0,5

Ступінь чорноти

газового потоку

Естеркіним, ріс.5.6


0.38

0.4

Значення

коефіцієнта

забруднення

поверхні



Табл.6.6

Методичне

Посібник 66А



0,0043


0,0043

Температура

зовнішньої

поверхні

забруднення

стінки





258,93



285,43

Значення

коефіцієнта

тепловіддачі

випромінюванням

незапил. потоку






75 * 0,38 * 0,98,

31 * 0,4 * 0,85



27,93



14,28

Значення

коефіцієнта

омивання

газоходу

димовими

газами




Приймається в межах 0,9 ... 1




0,95



0,95

Значення

коефіцієнта

тепловіддачі

газоходу

коефіцієнта m







84,95



79.24

Теплосприйняття

газоходу по

рівнянню

теплопередачі




6,08 * 156 * 5 59.8

79,24 * 156 * 378.18


7,4 1


4.67

За значеннями і будуємо температурний графік і визначаємо температуру при виході з газоходу.

8. Розрахунок водяного економайзера

Назва

величини

Ум.

Обознач.

Од.вим


Розрахункова формула


Розрахунок

Результат

Температура

димових газів


311,5

Тепломісткість

дим.газов перед

економайзером

За діаграмі

При


7500

Температура

димових газів

після

економайзера


Приймається 120 ... 140



140

Тепломісткість

димових газів

після

економайзера

За діаграмі


3200

Теплосприйняття

У водяному

економайзері

0,986 * 964,75 * (7500-3200) * 0,278

1,269

Кількість

Живильним

Води, прихід.

Через

економайзер



За завданням, враховуючи

що =




16000

Температура

Живильним

Води перед

економайзером

Приймається за даними

завдання



100

Температура

Живильним

Води на виході

З економайзера




152.38

Перепад

Температур

Насичення на

Вході і виході

З економайзера








194,1-161,37



41,72

Середній

Температурний

натиск




99,56

Середня

температура

димових газів

205,75

Середня швидкість

Димових газів

5,9

Коефіцієнт

теплопередачі

21 * 1.03

21.63

Розрахункова

Поверхня

нагріву


589,28

Кількість труб

У ряді


m

Приймається з розрахунків


8

Кількість

Рядів труб


n



25

Приймаються економайзер ОТІ з кількістю труб в ряду m = 10, кількість рядів -19, довжина труб - 2метра

Література

1. Естеркіним Р.І. «Котельні установки. Курсове та дипломне проектування »Ленінград. Енергоатоміздат.1989г.

2. Делягін Г.М. Теплогенерірущіе установки. Москва. Стройіздат.1986г.

3. Методичні вказівки № 66А.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
156.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Суднові установки
Суднові установки 2
Парогазові установки
Теплотехнічні процеси і установки
Розрахунок водовідливної установки
Розрахунок пилеуловітельной установки
Проектування холодильної установки
Проектування абсорбційної установки
Парогазові теплофікаційні установки
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru