Енергетичний Інститут
Кафедра:
«Котельні Установки та Екологія Енергетики»
Курсове проектування
за курсом
«Котельні установки та парогенератори»
Розрахунково-пояснювальна записка теплового розрахунку
парового котла типу: Пп-1000-25-545/542-ГМ
(ТГМП - 314).
Паливо - природний газ
Студент:
Група: 02-03
Викладач:
2008
Зміст:
2. Завдання на курсовий проект.
Виконати теплової конструктивний розрахунок поверхонь нагріву прямоточного парового котла надкритичного тиску (С. К. Д.) типу ТГМП-314А, побудувати його теплову схему і виконати ескізне креслення в масштабі 1:100.
Вихідні дані:
Паропродуктивність: 275 кг / с
Тиск перегрітої пари: 25 МПа
Температура перегрітої пари: 550 ° С
Тиск живильної води: 31 МПа
Температура живильної води: 270 ° С
Компонування парогенератора: прямоточний.
Варіантний розрахунок: t гв - 50 º С
3. Опис проектованого котла.
Обгрунтування вибору типорозміру котла для ТЕС і турбіни.
Котел використовується на великих ГРЕС і ТЕС. Набув широкого поширення через те, що надійний в роботі і економічний. ТГМП-314-А призначений для роботи в блоці з турбінами К-300-240 (конденсаційна турбіна без відбору пари; тиск пари перед турбіною 240
Компонування котла, особливості його конструкції і роботи. Схема компонування.
Прямоточний котел (ПК) - паровий котел, в якому повне перетворення води в пару відбувається за час одноразового проходження води через поверхню нагріву (розімкнена гідравлічна система). Відмінною особливістю прямоточних котлів є відсутність чіткої фіксації економайзерной і пароперегревательной зон (через відсутність барабана). ПК працюють на докритичному і сверхкритическом тиску. Проектований котел працює на сверхкритическом тиску.
Прямоточний котел типу ТГМП-314-А спроектований і виготовлений на Таганрозькому котельному заводі і розрахований на спалювання рідкого і газоподібного палива.
Котел має П-подібний профіль. П-образна компоновка - найбільш поширена. У підйомної шахті розташовується призматична топкова камера, в опускний - конвективні поверхні нагріву. Її перевага - тягодуттьові машини встановлюють на нульовій позначці, що виключає вібраційні навантаження на каркас котла. Недоліки компонування: у зв'язку з розворотом на
Топка котла призматична і екранована НРЧ, СРЧ, ХРЧ. Верх топки екранований фронтовим топковим екраном і панелями екранів бічних стінок. Пальники розташовані зустрічно в два яруси. Рух середовища в екранах одноходові. У горизонтальному газоході і на вході в конвективну шахту розташований пароперегрівники надкритичного тиску. Він складається з послідовно розташованих в газовому тракті дворядних ширм і пакету конвективного пароперегрівача. Тракт низького тиску пара складається з двох пакетів промпароперегревателя. В опускних газоході знаходиться економайзер. З котлом працюють два регенеративних повітропідігрівників
9,8 м .
У ПК вода за допомогою живильного насоса подається в економайзер, звідки надходить у панелі, розташовані в топці. У вихідний частини панелей вода перетворюється в пару і починається перегрів води. У ПК відсутня барабан і опускні труби, що знижує питома витрата металу, тобто здешевлює конструкцію котла. Істотний недолік ПК полягає в тому, що, потрапляють в казан з живильною водою солі, або відкладаються на стінках змійовиків, або разом з парою надходять в парові турбіни, де осідають на лопатках робочого колеса, і знижують ККД турбіни. Тому до якості живильної води для ПК пред'являються підвищені вимоги. Інший недолік - збільшена витрата енергії на привід живильного насоса.
Паливо. Його характеристики. Процеси і параметри паливного тракту. Схема паливоподачі.
В якості палива використовується природний газ. Природний газ являє собою механічну суміш горючих та негорючих газів. Переваги: паливо високоякісне (
Основними технічними характеристиками газу є:
1. Щільність. Майже всі види газового палива легший за повітря, тому при витоку газ накопичується під перекриттями. В цілях безпеки перед пуском парового котла обов'язково перевіряють відсутність газу в найбільш ймовірних місцях його скупчення. Використовується поняття відносної щільності газу:
2. Вибуховості. Суміш горючого газу з повітрям у відповідній пропорції за наявності вогню або іскри може вибухнути (процес запалення і згоряння зі швидкістю, близькою до швидкості звуку). Пропорції газоповітряної суміші залежать від хімічного складу і властивостей газу.
3. Токсичність. Під токсичністю розуміють здатність газу викликати отруєння живих організмів. Найбільш небезпечними компонентами газу є окис вуглецю (СО) і сірководень (
Газ надходить на електростанцію від магістрального газопроводу або від газорозподільної станції з тиском 0.7 - 1.3 МПа. Газосховищами електростанції не мають в своєму розпорядженні. Для зниження тиску газу, що надходить до необхідного рівня у пальників 0.13 - 0.2 МПа передбачається його дроселювання в газорегуляторних пунктів (ГРП), який через підвищеної вибухонебезпечності та різкого шуму при дроселюванні газу розміщують в окремому приміщенні на території ТЕС.
Для очищення газу від механічних домішок перед регулювальними клапанами є фільтри. Регулюючі клапани підтримують необхідний тиск «після себе». В аварійних ситуаціях, коли тиск газу виявиться вище розрахункового, спрацьовують запобіжні клапани і викинуть частина газу в атмосферу, зберігши в газопроводах необхідний тиск. Кількість газу, що минув ГРП, реєструється витратоміром. Основними пристроями на газопроводі до парового котла є автоматичний регулятор витрати газу (АРР) і відтинає клапан швидкого (БК). Регулятор АРР забезпечує необхідну теплову потужність парового котла в будь-який момент часу. Імпульсний відтинаючий БК відключає подачу газу в котел у випадку аварійної ситуації, коли надходження газу в топковий камеру може створити небезпеку вибуху (обрив факела в топці, падіння тиску повітря у пальників, останов електродвигунів димососа або дуттєвого вентилятора і т.д.).
Для видалення вибухонебезпечних газоповітряних сумішей, що утворюються в неробочий період, газові лінії перед ремонтом продувають повітрям через спеціальні відвідні труби в атмосферу («свічки»). Останні виведені за межі будинку в місця, недоступні для перебування людей. Перед розпалюванням котла після ремонту або зупинки в резерв газоповітряну суміш з газопроводу витісняють подачею природного газу та суміші через свічки. Закінчення продування газопроводу газом визначають за вмістом кисню в пробі не вище 1%.
Організація спалювання природного газу.
Характерною особливістю спалювання природного газу є утворення горючої суміші з різко різних за обсягом кількостей газу та повітря: на 1 м 3 природного газу в пальнику витрачається близько 20 м 3 гарячого повітря (при температурі 250 - 300 ° С). Забезпечити добре перемішування з повітрям в цих умовах можна тільки шляхом введення газу в потік повітря великим числом окремих тонких струменів з високою проникаючою здатністю, зі швидкістю газу до 120 м / с при швидкості основного потоку повітря 25 - 40 м / с.
Газові пальники є пальниками з частковим внутрішнім змішуванням, оскільки в межах пальники не досягається повне перемішування газу і повітря, воно завершується вже в котельній камері. У результаті невелика частина газу в зонах високих температур при нестачі кисню піддається термічному розкладанню (піролізу) з утворенням сажисті частинок. Тому при роботі газового пальника також створюється досить яскравий факел в топці з максимумом температури горіння на певному віддаленні від амбразури пальника.
У більшості випадків введення газу в повітряний потік виконують перпендикулярно напрямку руху повітря. Для рівномірного розподілу газу в обсязі повітря глибина проникнення окремих струменів газу повинна бути різною.
Тракти димових газів. Параметри тракту. Організація руху газів.
Тракт димових газів - комплекс елементів обладнання, по якому здійснюється рух продуктів згоряння до виходу в атмосферу. Він починається в котельній камері, проходить ширми, пароперегрівачі, економайзер, воздухоподогреватель (газова сторона), золоуловлювача і закінчується димарем.
Розглянутий котел працює на природному газі, який практично не дає золи, тому золоуловлювача тут не потрібно.
Продукти згоряння транспортуються димососами, розташованими після котла, у зв'язку з чим топка і всі газоходи знаходяться під розрядження.
Температура газу на початку тракту
Пройшовши топку, гази йдуть по горизонтальному газоходу, де їх температура поступово знижується.
Після ширм температура газу складає
Далі гази йдуть Самотягой через вертикальну димову трубу. Її роблять високою, щоб гази розсіювалися на якомога більшої площі для зменшення приземної концентрації шкідливих речовин.
Повітряний тракт. Обгрунтування вибору параметрів.
Забезпечення руху повітря.
Повітряний тракт представляє собою комплекс обладнання для приймання атмосферного повітря (холодного), його підігріву, транспортування і подачі в топкову камеру. Повітряний тракт включає короб холодного повітря, воздухоподогреватель (повітряна сторона), короб гарячого повітря і обладнання. Взимку повітря беруть з вулиці, влітку - з приміщення (з-під даху котельного цеху). Взимку повітря беруть з вулиці, щоб уникнути переохолодження котельного цеху, тому що при заборі повітря із приміщення цеху з вулиці буде підсмоктується холодне повітря. Влітку повітря беруть з-під даху котельного цеху, щоб забезпечити його вентиляцію. Середньорічна температура повітря на вході
Для інтенсифікації процесу спалювання палива повітря підігрівають у воздухоподогревателе з вертикальною віссю обертання до температури
Перевага РВП в порівнянні з трубчастим - менші габаритні розміри і маса в силу більш інтенсивного теплообміну у вузьких щілинах, утворених гофрованими сталевими листами набивання, більш ефективне очищення при повітряному і паровий обдувке, менша схильність до корозії. Недоліки: підвищені перетікання повітря в гази (до 20%), складність ущільнень обертового ротора, громіздкість і складність підшипників, неможливість підігріву повітря вище
Водопаровой тракт котла.
Параметри робочого середовища по тракту.
Живильна вода після системи після системи регенеративного підігріву з температурою
Далі робоче середовище направляється у вхідні колектора ширмового пароперегрівача
Кафедра:
«Котельні Установки та Екологія Енергетики»
Курсове проектування
за курсом
«Котельні установки та парогенератори»
Розрахунково-пояснювальна записка теплового розрахунку
парового котла типу: Пп-1000-25-545/542-ГМ
(ТГМП - 314).
Паливо - природний газ
Студент:
Група: 02-03
Викладач:
2008
Зміст:
| 1. | Зміст. | |
| 2. | Завдання на курсовий проект. | |
| 3. | Опис проектованого котла. | 4 |
| 4. | Розрахунок економічності і теплової схеми парового котла | 10 |
2. Завдання на курсовий проект.
Виконати теплової конструктивний розрахунок поверхонь нагріву прямоточного парового котла надкритичного тиску (С. К. Д.) типу ТГМП-314А, побудувати його теплову схему і виконати ескізне креслення в масштабі 1:100.
Вихідні дані:
Паропродуктивність: 275 кг / с
Тиск перегрітої пари: 25 МПа
Температура перегрітої пари: 550 ° С
Тиск живильної води: 31 МПа
Температура живильної води: 270 ° С
Компонування парогенератора: прямоточний.
Варіантний розрахунок: t гв - 50 º С
3. Опис проектованого котла.
Обгрунтування вибору типорозміру котла для ТЕС і турбіни.
Котел використовується на великих ГРЕС і ТЕС. Набув широкого поширення через те, що надійний в роботі і економічний. ТГМП-314-А призначений для роботи в блоці з турбінами К-300-240 (конденсаційна турбіна без відбору пари; тиск пари перед турбіною 240
Компонування котла, особливості його конструкції і роботи. Схема компонування.
Прямоточний котел (ПК) - паровий котел, в якому повне перетворення води в пару відбувається за час одноразового проходження води через поверхню нагріву (розімкнена гідравлічна система). Відмінною особливістю прямоточних котлів є відсутність чіткої фіксації економайзерной і пароперегревательной зон (через відсутність барабана). ПК працюють на докритичному і сверхкритическом тиску. Проектований котел працює на сверхкритическом тиску.
Прямоточний котел типу ТГМП-314-А спроектований і виготовлений на Таганрозькому котельному заводі і розрахований на спалювання рідкого і газоподібного палива.
Котел має П-подібний профіль. П-образна компоновка - найбільш поширена. У підйомної шахті розташовується призматична топкова камера, в опускний - конвективні поверхні нагріву. Її перевага - тягодуттьові машини встановлюють на нульовій позначці, що виключає вібраційні навантаження на каркас котла. Недоліки компонування: у зв'язку з розворотом на
Топка котла призматична і екранована НРЧ, СРЧ, ХРЧ. Верх топки екранований фронтовим топковим екраном і панелями екранів бічних стінок. Пальники розташовані зустрічно в два яруси. Рух середовища в екранах одноходові. У горизонтальному газоході і на вході в конвективну шахту розташований пароперегрівники надкритичного тиску. Він складається з послідовно розташованих в газовому тракті дворядних ширм і пакету конвективного пароперегрівача. Тракт низького тиску пара складається з двох пакетів промпароперегревателя. В опускних газоході знаходиться економайзер. З котлом працюють два регенеративних повітропідігрівників
У ПК вода за допомогою живильного насоса подається в економайзер, звідки надходить у панелі, розташовані в топці. У вихідний частини панелей вода перетворюється в пару і починається перегрів води. У ПК відсутня барабан і опускні труби, що знижує питома витрата металу, тобто здешевлює конструкцію котла. Істотний недолік ПК полягає в тому, що, потрапляють в казан з живильною водою солі, або відкладаються на стінках змійовиків, або разом з парою надходять в парові турбіни, де осідають на лопатках робочого колеса, і знижують ККД турбіни. Тому до якості живильної води для ПК пред'являються підвищені вимоги. Інший недолік - збільшена витрата енергії на привід живильного насоса.
Паливо. Його характеристики. Процеси і параметри паливного тракту. Схема паливоподачі.
В якості палива використовується природний газ. Природний газ являє собою механічну суміш горючих та негорючих газів. Переваги: паливо високоякісне (
| % | % | ||||||
| 10,93 | 3,021 | 40503 | 0,1 | 36720 | 9,73 | 1,04 | 2,19 |
Основними технічними характеристиками газу є:
1. Щільність. Майже всі види газового палива легший за повітря, тому при витоку газ накопичується під перекриттями. В цілях безпеки перед пуском парового котла обов'язково перевіряють відсутність газу в найбільш ймовірних місцях його скупчення. Використовується поняття відносної щільності газу:
2. Вибуховості. Суміш горючого газу з повітрям у відповідній пропорції за наявності вогню або іскри може вибухнути (процес запалення і згоряння зі швидкістю, близькою до швидкості звуку). Пропорції газоповітряної суміші залежать від хімічного складу і властивостей газу.
3. Токсичність. Під токсичністю розуміють здатність газу викликати отруєння живих організмів. Найбільш небезпечними компонентами газу є окис вуглецю (СО) і сірководень (
Газ надходить на електростанцію від магістрального газопроводу або від газорозподільної станції з тиском 0.7 - 1.3 МПа. Газосховищами електростанції не мають в своєму розпорядженні. Для зниження тиску газу, що надходить до необхідного рівня у пальників 0.13 - 0.2 МПа передбачається його дроселювання в газорегуляторних пунктів (ГРП), який через підвищеної вибухонебезпечності та різкого шуму при дроселюванні газу розміщують в окремому приміщенні на території ТЕС.
Для очищення газу від механічних домішок перед регулювальними клапанами є фільтри. Регулюючі клапани підтримують необхідний тиск «після себе». В аварійних ситуаціях, коли тиск газу виявиться вище розрахункового, спрацьовують запобіжні клапани і викинуть частина газу в атмосферу, зберігши в газопроводах необхідний тиск. Кількість газу, що минув ГРП, реєструється витратоміром. Основними пристроями на газопроводі до парового котла є автоматичний регулятор витрати газу (АРР) і відтинає клапан швидкого (БК). Регулятор АРР забезпечує необхідну теплову потужність парового котла в будь-який момент часу. Імпульсний відтинаючий БК відключає подачу газу в котел у випадку аварійної ситуації, коли надходження газу в топковий камеру може створити небезпеку вибуху (обрив факела в топці, падіння тиску повітря у пальників, останов електродвигунів димососа або дуттєвого вентилятора і т.д.).
Для видалення вибухонебезпечних газоповітряних сумішей, що утворюються в неробочий період, газові лінії перед ремонтом продувають повітрям через спеціальні відвідні труби в атмосферу («свічки»). Останні виведені за межі будинку в місця, недоступні для перебування людей. Перед розпалюванням котла після ремонту або зупинки в резерв газоповітряну суміш з газопроводу витісняють подачею природного газу та суміші через свічки. Закінчення продування газопроводу газом визначають за вмістом кисню в пробі не вище 1%.
Організація спалювання природного газу.
Характерною особливістю спалювання природного газу є утворення горючої суміші з різко різних за обсягом кількостей газу та повітря: на
Газові пальники є пальниками з частковим внутрішнім змішуванням, оскільки в межах пальники не досягається повне перемішування газу і повітря, воно завершується вже в котельній камері. У результаті невелика частина газу в зонах високих температур при нестачі кисню піддається термічному розкладанню (піролізу) з утворенням сажисті частинок. Тому при роботі газового пальника також створюється досить яскравий факел в топці з максимумом температури горіння на певному віддаленні від амбразури пальника.
У більшості випадків введення газу в повітряний потік виконують перпендикулярно напрямку руху повітря. Для рівномірного розподілу газу в обсязі повітря глибина проникнення окремих струменів газу повинна бути різною.
Тракти димових газів. Параметри тракту. Організація руху газів.
Тракт димових газів - комплекс елементів обладнання, по якому здійснюється рух продуктів згоряння до виходу в атмосферу. Він починається в котельній камері, проходить ширми, пароперегрівачі, економайзер, воздухоподогреватель (газова сторона), золоуловлювача і закінчується димарем.
Розглянутий котел працює на природному газі, який практично не дає золи, тому золоуловлювача тут не потрібно.
Продукти згоряння транспортуються димососами, розташованими після котла, у зв'язку з чим топка і всі газоходи знаходяться під розрядження.
Температура газу на початку тракту
Пройшовши топку, гази йдуть по горизонтальному газоходу, де їх температура поступово знижується.
Після ширм температура газу складає
Далі гази йдуть Самотягой через вертикальну димову трубу. Її роблять високою, щоб гази розсіювалися на якомога більшої площі для зменшення приземної концентрації шкідливих речовин.
| 0,03 | 0 | 0,03 | 0,03 | 0,02 | 0,2 |
Забезпечення руху повітря.
Повітряний тракт представляє собою комплекс обладнання для приймання атмосферного повітря (холодного), його підігріву, транспортування і подачі в топкову камеру. Повітряний тракт включає короб холодного повітря, воздухоподогреватель (повітряна сторона), короб гарячого повітря і обладнання. Взимку повітря беруть з вулиці, влітку - з приміщення (з-під даху котельного цеху). Взимку повітря беруть з вулиці, щоб уникнути переохолодження котельного цеху, тому що при заборі повітря із приміщення цеху з вулиці буде підсмоктується холодне повітря. Влітку повітря беруть з-під даху котельного цеху, щоб забезпечити його вентиляцію. Середньорічна температура повітря на вході
Для інтенсифікації процесу спалювання палива повітря підігрівають у воздухоподогревателе з вертикальною віссю обертання до температури
Перевага РВП в порівнянні з трубчастим - менші габаритні розміри і маса в силу більш інтенсивного теплообміну у вузьких щілинах, утворених гофрованими сталевими листами набивання, більш ефективне очищення при повітряному і паровий обдувке, менша схильність до корозії. Недоліки: підвищені перетікання повітря в гази (до 20%), складність ущільнень обертового ротора, громіздкість і складність підшипників, неможливість підігріву повітря вище
| РВП | ||
Водопаровой тракт котла.
Параметри робочого середовища по тракту.
Живильна вода після системи після системи регенеративного підігріву з температурою
Далі робоче середовище направляється у вхідні колектора ширмового пароперегрівача
4. Розрахунок економічності і теплової схеми парового котла
| 1. Располагаемая теплота палива, що спалюється, кДж/м3 |
| (Кп) |
| (3.4) |
| 2. ККД проектованого парового котла (по зворотному балансу),% |
| (3.1) |
| (Кп) |
| -Втрати теплоти з газами, що |
| (Кп) |
| -Втрати теплоти з хімічним недожогом |
| -Втрати теплоти з механічним недожогом (кп) |
| -Втрати теплоти від зовнішнього охолодження через зовнішні поверхні котла (3.11) |
| 3. Витрата палива |
| (Кп) |
| (3,14) |
Програма «Pк25g»
| Характеристики палива. | |||||||
Найменування величини | Позначення-ня | Розм. | Джерело | Числ. Знач. | |||
| 1. Теоретичний об'єм повітря | V ° | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 9.73 | |||
| 2. Теоретична ентальпія газу при надлишку повітря, що дорівнює одиниці і температурі газів 2200 ° С | H ° Г, V = 2200 º C | кДж / м 3 | Табл. П 4.3 | 40503 | |||
| 3. Теоретичний об'єм водяної пари | V ° H2O | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 2.19 | |||
| 4. Обсяг трьохатомних газів | V RO2 | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 1.04 | |||
| 5. Теоретичний об'єм сухих газів | V ° Г | м 3 / м 3 | V ° Г = V RO2 + + V H2 + V ° H2O | 10.93 | |||
| 6. Співвідношення вуглецю і водню в паливі | C P / H P | б / р | 3.021 | ||||
| 7. Нижча теплота згоряння палива | Q P H | кДж / м 3 | Табл. П 4.3 | 36720 | |||
| Характеристики режиму. | |||||||
| 1. Витрата гострої пари | D I пе | кг / с | З завдання на КП. | 275 | |||
| 2. Витрата пари проміжного перегріву | D II пе | кг / с | З завдання на КП. | 215 | |||
| 3. Витрата води на уприскування | D вп | кг / с | З завдання на КП. | 15 | |||
| 4. Температура живильної води | t пв | ° С | З завдання на КП. | 270 | |||
| 5. Температура пари після промперегріву | t I пе | ° С | З завдання на КП. | 550 | |||
| 6. Температура пари на виході з промперегревателя | t II пе | ° С | З завдання на КП | 545 | |||
| 7. Температура пари на вході в промперегреватель | t II вх | ° С | З завдання на КП | 290 | |||
| 8. Температура води за економайзером | t "е | ° С | З завдання на КП | 315 | |||
| 9. Коефіцієнт надлишку повітря за топкою | α "т | б / р | Табл. 1.7 | 1.04 | |||
| 10. Частка рециркуляції димових газів | r рц | б / р | З завдання на КП | 0.1 | |||
| Присоси повітря. | |||||||
| 1. У топці | Δα т | б / р | З завдання на КП | 0.03 | |||
| 2. У ширмах | Δα ш | б / р | З завдання на КП | 0 | |||
| 3. В КПП ВД | Δα кпп | б / р | З завдання на КП | 0.03 | |||
| 4. У ЗПП | Δα ппп | б / р | З завдання на КП | 0.03 | |||
| 5. У економайзері | Δα е. | б / р | З завдання на КП | 0.02 | |||
| 6. У РВП | Δα вп | б / р | З завдання на КП | 0.2 | |||
| Ентальпії робочого середовища. | |||||||
| 1. Остого пара | h пе 1 | кДж / кг | Діаграма - h, s. | 3345.3 | |||
| 2. Пара після промперегріву | h пе 2 | кДж / кг | Діаграма - h, s. | 3552.1 | |||
| 3. Пара надходить на промперегрев | h вх2 | кДж / кг | Діаграма - h, s. | 2956 | |||
| Температура повітря і продуктів згоряння. | |||||||
| 1. Холодного повітря | t вх | ° С | З завдання на КП | 30 | |||
| 2. Повітря на вході у ВП | t 'вп | ° С | Табл. 1.5 (Див. Додаток 1) | 30 | |||
| 3. Гарячого повітря | t гв | ° С | Табл. 1.6 | 270 | |||
| 4. Димових газів після ВП | υ ух | ° С | Табл. 1.4 | 120 | |||
| 5. Димових газів на виході з топки | υ "т | ° С | υ "т = 1250 ¸ 1350 ° C | 1250 | |||
| Теплові втрати. | |||||||
| 1. З хімнедожогом | q 3 | % | Табл. 4.6 | 0.3 | |||
| 2. В навколишнє середовище | q 5 | % | Формула 3.12 | 0.2 | |||
| 3. Допустиме теплонапругу об'єму топки | q доп v | % | Табл. 4.6 | 350 | |||
| Конструктивні характеристики топки | |||||||
| 1. Ширина | a т | м | Креслення прот. проект. котла | 17.36 | |||
| 2. Глибина топки в нижній частині до ширм | b т.зв | м | Креслення прот. проект. котла | 8.6 | |||
| 3. Глибина топки у верхній частині | b Т.В | м | Креслення прот. проект. котла | 9.5 | |||
| 4. Вертикальний розмір ширм на виході з топки | h ш | м | Креслення прот. проект. котла | 10.3 | |||
| 5. Висота пальників від пода топки | h р | м | Креслення прот. проект. котла | 3.8 | |||
| Конструктивні характеристики ширм. | |||||||
| 1. Число ширм у поперечному перерізі | n ш | шт. | Креслення прот. проект. котла | 20 | |||
| 2. Вертикальний розмір ширм (висота) | h ш.ср | м | Креслення прот. проект. котла | 6.6 | |||
| 3. Глибина газоходу зони ширм | з ш | м | З завдання на КП | 4.9 | |||
| 4. Сумарная глибина власне ширм | c соб ш | м | З завдання на КП | 3.8 | |||
| 5. Висота газоходу ширм на виході | h ш.вих | м | Креслення прот. проект. котла | 6.2 | |||
Результати розрахунку для першого варіанту
| Т | Ш | КПП | ППП | Е | РВП | |
| Надлишок повітря | 1.04 | 1.04 | 1.07 | 1.1 | 1.12 | 1.32 |
| Середній обсяг газів м 3 / кг | 13.02 | 13.02 | 13.17 | 13.47 | 13.71 | 13.1 |
| Об'ємна частка вод. Парів | 0.194 | 0.194 | 0.192 | 0.187 | 0.184 | 0.170 |
| Сум. об'ємна частка трехатом. газів | 0.286 | 0.286 | 0.282 | 0.276 | 0.270 | 0.249 |
| Привед. за елементом частка рециркуляції | 0.15 | 0.15 | 0.146 | 0.142 | 0.140 | 0 |
| Температура гріючої середовища, ° С | ||||||
| на вході | 1902 | 1224 | 962 | 761 | 446 | 320 |
| на виході | 1224 | 962 | 761 | 446 | 320 | 120 |
| Температура нагрівається середовища, ° С | ||||||
| на вході | 315 | 419 | 466 | 290 | 270 | 30 |
| на виході | 414 | 486 | 550 | 545 | 315 | 270 |
| Ентальпія гріючої середовища, кДж / кг | ||||||
| на вході | 40924 | 25041 | 19183 | 15085 | 8670 | 5422 |
| на виході | 25041 | 19183 | 15085 | 8670 | 6181 | 2326 |
| Ентальпія нагрівається середовища, кДж / кг | ||||||
| на вході | 1399 | 2717 | 3014 | 2930 | 1199 | 379 |
| на виході | 2616 | 3119 | 3345 | 3552 | 1399 | 3508 |
| Теплосприйняття по балансу, кДж / кг | 15849 | 5846 | 4101 | 6413 | 2492 | 3474 |
| Витрата палива: 20.85 м 3 / с Теплові втрати з газами, що: 4.97% ККД котла: 94.53% Невязка теплового балансу: 0.027% Площа стін топки: Обсяг топки: Коефіцієнт теплового випромінювання топки: А0 = 0.659 Висота нижньої призматичної частини топки: Н = 20 м Середній коефіцієнт теплової ефективності топки: U = 0.57 Теплонапругу перетину топки: Е9 = 5129 кВт / м 2 Об'ємне теплонапругу топки: R2 = 163.5 кВт / м 3 Теплонапругу стін топки: R3 = 174.8 кВт / м 2 Теплота випромінювання з топки на ширму: R5 = 587.8кДж / м 3 Теплота випромінювання на виході з ширм: R6 = 247.7 кДж / м 3 Поперечний крок ширм: Y9 = 0.827 м Площа додаткових поверхонь ширм: F3 = 235 м 2 Поверхня власне ширм: Н2 = 1003.2 м 2 Теплосприйняття ширм: N2 = 5012.7 кДж / м 3 Теплосприйняття стельового пароперегрівача: Q9 = 1255 кДж / м 3 Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією в ширмах: А1 = 52.6 Вт / м 2 × К Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням у ширмах: А3 = 108.2 Вт / м 2 × К | ||||||
Варіантний розрахунок: Зменшуємо температуру гарячого повітря t гв на 20 ° С
| Т | Ш | КПП | ППП | Е | РВП | |
| Надлишок повітря | 1.04 | 1.04 | 1.07 | 1.1 | 1.12 | 1.32 |
| Середній обсяг газів м 3 / кг | 13.02 | 13.02 | 13.17 | 13.47 | 13.71 | 13.1 |
| Об'ємна частка вод. Парів | 0.194 | 0.194 | 0.192 | 0.187 | 0.184 | 0.170 |
| Сум. об'ємна частка трехатом. газів | 0.286 | 0.286 | 0.282 | 0.276 | 0.270 | 0.249 |
| Привед. за елементом частка рециркуляції | 0.15 | 0.15 | 0.146 | 0.142 | 0.140 | 0 |
| Температура гріючої середовища, ° С | ||||||
| на вході | 1890 | 1219 | 960 | 747 | 431 | 304 |
| на виході | 1219 | 960 | 747 | 431 | 304 | 120 |
| Температура нагрівається середовища, ° С | ||||||
| на вході | 315 | 418 | 463 | 290 | 270 | 30 |
| на виході | 414 | 482 | 550 | 545 | 315 | 270 |
| Ентальпія гріючої середовища, кДж / кг | ||||||
| на вході | 40617 | 24939 | 19123 | 14777 | 8362 | 5152 |
| на виході | 24939 | 19123 | 14777 | 8362 | 5873 | 2326 |
| Ентальпія нагрівається середовища, кДж / кг | ||||||
| на вході | 1399 | 2700 | 2996 | 2930 | 1199 | 379 |
| на виході | 2601 | 3100 | 3345 | 3552 | 1399 | 3243 |
| Теплосприйняття по балансу, кДж / кг | 15645 | 5804 | 4348 | 6413 | 2492 | 3179 |
| Витрата палива: 20.85 м 3 / с Теплові втрати з газами, що: 4.97% ККД котла: 94.53% Невязка теплового балансу: 0.027% Площа стін топки: Обсяг топки: Коефіцієнт теплового випромінювання топки: А0 = 0,660 Висота нижньої призматичної частини топки: Н = 20 м Середній коефіцієнт теплової ефективності топки: U = 0.57 Теплонапругу перетину топки: Е9 = 5129 кВт / м 2 Об'ємне теплонапругу топки: R2 = 163.5 кВт / м 3 Теплонапругу стін топки: R3 = 174.8 кВт / м 2 Теплота випромінювання з топки на ширму: R5 = 583,2 кДж / м 3 Теплота випромінювання на виході з ширм: R6 = 245,4 кДж / м 3 Поперечний крок ширм: Y9 = 0.827 м Площа додаткових поверхонь ширм: F3 = 235 м 2 Поверхня власне ширм: Н2 = 1003.2 м 2 Теплосприйняття ширм: N2 = 4976,9 кДж / м 3 Теплосприйняття стельового пароперегрівача: Q9 = 1255 кДж / м 3 Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією в ширмах: А1 = 52.6 Вт / м 2 × К Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням у ширмах: А3 = 107,3 Вт / м 2 × К | ||||||
Розрахунок конвективного пароперегрівача.
Вихідні дані для конвективного пароперегрівача.
Програма «OLJA0398».
| Конструктивні характеристики. | |||||||
Найменування величини | Позначення-ня | Розм. | Джерело | Числ. знач. | |||
| 1.Внутренній діаметр труб пароперегрівача | D | мм | Завдання на КП | 32 | |||
| 2. Товщина стінки труб | мм | Завдання на КП | 7 | ||||
| 3.Глубіна газоходу | b к.ш | М | Завдання на КП | 7.53 | |||
| 4.Шіріна газоходу | a к.ш | М | Завдання на КП | 17.36 | |||
| 5.Число радов труб в колектора | Z P | Завдання на КП | 3 | ||||
| 6.Висота трубної поверхні | H п | м | Завдання на КП | 1.3 | |||
| 7.Висота газового об'єму перед щаблем | l про | м | Завдання на КП | 8 | |||
| 8.Поперечний крок труб | S1 | мм | Завдання на КП | 140 | |||
| 9.Продольний крок труб | S2 | мм | Завдання на КП | 56.5 | |||
| 10.Чісло ходів пари в ступені | Z x | Завдання на КП | 1 | ||||
| Характеристики продуктів згоряння палива. | |||||||
| 1.Теоретические обсяг сухого повітря | V ° | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 9.73 | |||
| 2. Ентальпія теоретичного об'єму продуктів згоряння при температурі 2200 º С | H ° Г, V = 2200 º C | кДж / м 3 | Табл. П 4.3 | 40503 | |||
| 3. Теоретичний об'єм водяної пари | V ° H2O | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 2.19 | |||
| 4. Обсяг трьохатомних газів | V RO2 | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 1.04 | |||
| 5. Теоретичний об'єм азоту | V ° N2 | м 3 / кг | Табл. П 4.3 | 7.7 | |||
| 6.Зольность палива на робочу масу | А Р | б / р | Табл. П 4.3 | 0 | |||
| 7.Доля золи уносимая з газами | а ун | Завдання на КП | 0 | ||||
| Режимні параметри. | |||||||
| 1.Расход пари через щабель | D | кг / с | Завдання на КП | 275 | |||
| 2.Расчетний витрата палива | У Р | кг / с | Завдання на КП | 20.85 | |||
| 3.Среднее тиск пари в розраховуємо щаблі | Р | МПа | Завдання на КП | 25 | |||
| 4.Температура пари на вході | t ` | C | Попередній розрахунок | 466 | |||
| 5.Температура пари на виході | t `` | C | Попередній розрахунок | 550 | |||
| 6.Ентальпія пари на вході | h ` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 3014 | |||
| 7.Ентальпія пари на виході | h `` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 3345 | |||
| 8.Коеффіціент надлишку повітря | Завдання на КП | 1.055 | |||||
| 9.Прісоси холодного повітря | Завдання на КП | 0.03 | |||||
| 10.Коеффіціент збереження теплоти | 0.99 | ||||||
| 11.Ентальпія продуктів згоряння на вході | H `рц | кДж / кг | Попередній розрахунок | 19183 | |||
| 12.Температура продуктів згоряння на вході | H `` рц | кДж / кг | Попередній розрахунок | 15085 | |||
| 13.Коеффіціент рециркуляції газів | Z рц | Завдання на КП | 0.14 | ||||
| 14.Температура продуктів згоряння на вході | C | Попередній розрахунок | 962 | ||||
| 15. Температура продуктів згоряння на виході | C | Попередній розрахунок | 761 | ||||
| 16. Поправка до коеф. Забруднення | (М 2 К) / Вт | Завдання на КП | 0 | ||||
Результати розрахунку
Розрахунок економайзера.
Вихідні дані для економайзера.
Програма «OLJA0398».
Результати розрахунку
Розрахунок повітропідігрівника.
Основнимтіпом регенеративного повітропідігрівника є обертовий регенеративний воздухоподогреватель (РВП), у яких поверхнею теплообміну служить набивка з тонких гофрованих та плоских сталевих листів, що утворюють канали малого еквівалентного діаметру (d е = 8 - 9 мм ) Для проходів продуктів згоряння та повітря. Набивання у вигляді секцій заповнює циліндричний порожнистий ротор, який по перетину розділений глухими радіальними перегородками на ізольовані один від одного сектори. Ротор повітропідігрівника повільно обертається (з частотою 1.5 - 2.2 об / хв), його вал має привід від електродвигуна через шестерну передачу. Діаметр ротора РВП в залежності від типорозміру складає від 5.4 - 14.8 м , А висота його - від 1.4 - 2.4 м .
Рух газового і повітряного потоків роздільне і безперервне, а набивка поперемінно проходить через ці потоки. У газовій частини РВП металева набивання секторів акумулює теплоту, а потім віддає її повітряному потоку. У результаті організовується безперервний нагрів повітря перенесенням теплоти, акумульованої в газовому потоці. Взаємне рух потоків противоточной.
Основні вимоги, які пред'являються до набивання, - це можливо велика інтенсивність теплообміну і мінімальний аеродинамічний опір. Застосування хвилястих (гофрованих) листів забезпечує інтенсифікацію конвективного теплообміну і тим самим більш швидкий нагрів набивання і потім більш глибоке її охолодження, тобто підвищує ефективність теплового використання металу набивання, хоча аеродинамічний опір такій поверхні збільшується. Поверхня нагріву 1 м 3 набивання становить 300 - 340 м 2 , У той час як у ТВП цей показник становить близько 50 м 2 / м 3 об'єму.
Повітряний і газовий потоки в елементах РВП мають значний перепад тиску. Цей перепад практично однаковий для газоповітряного тракту з урівноваженою тягою і з наддувом. При неможливості повної герметизації газового і повітряного потоків в умовах обертового ротора мають місце перетікання повітря по радіусу ротора на газову бік, а також втрати повітря зовні по периферії повітряної частини ротора і присоси навколишнього повітря в газовій потік по периферії ротора в газовій його частини (в умовах , коли газовий потік знаходиться під розрядження). Витоку повітря зовні і присоси його в газовий потік приблизно рівні, і їх можна умовно також розглядати як перетікання.
| 1. | Витрата робочого середовища | D | кг / с | 275 |
| 2. | Температура р. середовища | T ', T " | ° C | 466, 550, (0) |
| 3. | Ентальпія робочого середовища | H ', H " | кДж / кг | 3014, 3315, (0) |
| 4. | Приріст ентальпії | | кДж / кг | 331 |
| 5. | Масова швидкість, швидкість | | кг / м 2 з м / с | 3400.1 39.236 |
| 6. | К-ф тепловіддачі | | Вт / м 2 К | 6500 |
| 7. | Температура продуктів згоряння | | ° С | 962, 752.03, (761) |
| 8. | Ентальпія продуктів згоряння | H ', H " | кДж / кг | 19183, 14811.3, (15085) |
| 9. | Теплосприйняття основний пов-ти | Q, кДж / кг | кДж / кг | 4365.71 |
| 10. | Теплосприйняття доповнить. пов-ти | Q дод, кДж / кг | кДж / кг | 0 |
| 11. | Швидкість продуктів згоряння | | м / с | 11.1461 |
| 12. | К-ф тепловіддачі конвекцією | | Вт / м 2 К | 105.319 |
| 13. | К-ф тепловіддачі випромінювань. з урахуванням предвкл. газового об'єму | | Вт / м 2 К | 40.528 |
| 14. | К-ф теплопередачі | K | Вт / м 2 К | 123.97 |
| 15. | Температурний напір | | ° С | 327.3 |
| 16. | Поверх. нагріву щаблі | F | м 2 | 2243.34 |
| 17. | Число петель щаблі | z | 4 | |
| 18. | Висота щабля | H | м | 1.3338 |
Вихідні дані для економайзера.
Програма «OLJA0398».
| Конструктивні характеристики. | ||||||||||
Найменування величини | Позначення-ня | Розм. | Джерело | Числ. знач. | ||||||
| 1.Внутренній діаметр труб пароперегрівача | D | мм | Завдання на КП | 32 | ||||||
| 2. Товщина стінки труб | мм | Завдання на КП | 6 | |||||||
| 3.Глубіна газоходу | b к.ш | М | Завдання на КП | 7.53 | ||||||
| 4.Шіріна газоходу | a к.ш | М | Завдання на КП | 17.36 | ||||||
| 5.Число радов труб в колектора | Z P | Завдання на КП | 2 | |||||||
| 6.Висота трубної поверхні | H п | м | Завдання на КП | 2 | ||||||
| 7.Висота газового об'єму перед щаблем | l про | м | Завдання на КП | 1,5 | ||||||
| 8.Поперечний крок труб | S1 | мм | Завдання на КП | 100 | ||||||
| 9.Продольний крок труб | S2 | мм | Завдання на КП | 48 | ||||||
| 10.Чісло ходів пари в ступені | Z x | Завдання на КП | 1 | |||||||
| Характеристики продуктів згоряння палива. | ||||||||||
| 1.Теоретические обсяг сухого повітря | V ° | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 9.73 | ||||||
| 2. Ентальпія теоретичного об'єму продуктів згоряння при температурі 2200 º С | H ° Г, V = 2200 º C | кДж / м 3 | Табл. П 4.3 | 40503 | ||||||
| 3. Теоретичний об'єм водяної пари | V ° H2O | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 2.19 | ||||||
| 4. Обсяг трьохатомних газів | V RO2 | м 3 / м 3 | Табл. П 4.3 | 1.04 | ||||||
| 5. Теоретичний об'єм азоту | V ° N2 | м 3 / кг | Табл. П 4.3 | 7.7 | ||||||
| 6.Зольность палива на робочу масу | А Р | б / р | Табл. П 4.3 | 0 | ||||||
| 7.Доля золи уносимая з газами | а ун | Завдання на КП | 0 | |||||||
| Режимні параметри. | ||||||||||
| 1.Расход пари через щабель | D | кг / с | Завдання на КП | 260 | ||||||
| 2.Расчетний витрата палива | У Р | кг / с | Завдання на КП | 20,85 | ||||||
| 3.Среднее тиск пари в розраховуємо щаблі | Р | МПа | Завдання на КП | 25 | ||||||
| 4.Температура пари на вході | t ` | C | Попередній розрахунок | 270 | ||||||
| 5.Температура пари на виході | t `` | C | Попередній розрахунок | 315 | ||||||
| 6.Ентальпія пари на вході | h ` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 1199 | ||||||
| 7.Ентальпія пари на виході | h `` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 1399 | ||||||
| 8.Коеффіціент надлишку повітря | Завдання на КП | 1.11 | ||||||||
| 9.Прісоси холодного повітря | Завдання на КП | 0.02 | ||||||||
| 10.Коеффіціент збереження теплоти | 0.989 | |||||||||
| 11.Ентальпія продуктів згоряння на вході | H ` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 8670 | ||||||
| 12.Температура продуктів згоряння на вході | H `` | кДж / кг | Попередній розрахунок | 6181 | ||||||
| 13.Коеффіціент рециркуляції газів | Z рц | Завдання на КП | 0.14 | |||||||
| 14.Температура продуктів згоряння на вході | C | Попередній розрахунок | 446 | |||||||
| 15. Температура продуктів згоряння на виході | C | Попередній розрахунок | 320 | |||||||
| 16. Поправка до коеф. забруднення | (М 2 К) / Вт | Завдання на КП | 0 | |||||||
| 1. | Витрата робочого середовища | D | кг / с | 275 |
| 2. | Температура р. середовища | T ', T " | ° C | 270, 315 (306.6315) |
| 3. | Ентальпія робочого середовища | H ', H " | кДж / кг | 1199, 1399 (1387.54) |
| 4. | Приріст ентальпії | | кДж / кг | 188.54 |
| 5. | Масова швидкість, швидкість | | кг / м 2 з м / с | 2958.77, 3.8660 |
| 6. | К-ф тепловіддачі | | Вт / м 2 К | 6500 |
| 7. | Температура продуктів згоряння | | ° С | 446, 752.03 (320) |
| 8. | Ентальпія продуктів згоряння | H ', H " | кДж / кг | 8670, 14811.3 (6181) |
| 9. | Теплосприйняття основний пов-ти | Q, кДж / кг | кДж / кг | 2486.7 |
| 10. | Теплосприйняття доповнить. пов-ти | Q дод, кДж / кг | кДж / кг | 0 |
| 11. | Швидкість продуктів згоряння | | м / с | 7.6595 |
| 12. | К-ф тепловіддачі конвекцією | | Вт / м 2 К | 85.16 |
| 13. | К-ф тепловіддачі випромінювань. з урахуванням предвкл. газового об'єму | | Вт / м 2 К | 7.6193 |
| 14. | К-ф теплопередачі | K | Вт / м 2 К | 78.861 |
| 15. | Температурний напір | | ° С | 287 |
| 16. | Поверх. нагріву щаблі | F | м 2 | 2290.81 |
| 17. | Число петель щаблі | z | 4 | |
| 18. | Висота щабля | H | м | 0.752 |
Рух газового і повітряного потоків роздільне і безперервне, а набивка поперемінно проходить через ці потоки. У газовій частини РВП металева набивання секторів акумулює теплоту, а потім віддає її повітряному потоку. У результаті організовується безперервний нагрів повітря перенесенням теплоти, акумульованої в газовому потоці. Взаємне рух потоків противоточной.
Основні вимоги, які пред'являються до набивання, - це можливо велика інтенсивність теплообміну і мінімальний аеродинамічний опір. Застосування хвилястих (гофрованих) листів забезпечує інтенсифікацію конвективного теплообміну і тим самим більш швидкий нагрів набивання і потім більш глибоке її охолодження, тобто підвищує ефективність теплового використання металу набивання, хоча аеродинамічний опір такій поверхні збільшується. Поверхня нагріву
Повітряний і газовий потоки в елементах РВП мають значний перепад тиску. Цей перепад практично однаковий для газоповітряного тракту з урівноваженою тягою і з наддувом. При неможливості повної герметизації газового і повітряного потоків в умовах обертового ротора мають місце перетікання повітря по радіусу ротора на газову бік, а також втрати повітря зовні по периферії повітряної частини ротора і присоси навколишнього повітря в газовій потік по периферії ротора в газовій його частини (в умовах , коли газовий потік знаходиться під розрядження). Витоку повітря зовні і присоси його в газовий потік приблизно рівні, і їх можна умовно також розглядати як перетікання.