Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива, газов и воздуха на котёл ТП-170

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

По предмету: Котельные установки и парогенераторы

Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива, газов и воздуха на котёл ТП - 170

Факультет: ЗО ФЭН

Специальность: 140104

Шифр:  340756104

Группа:  ЭТз-61у

Выполнил: студент Кузнецов А.Н.

Проверил:   В.Н. Баранов

Отметка о защите:

НОВОСИБИРСК  2009

Задача № 1: Для котла  ТП – 170  со следующими основными характеристиками:

Таблица 1.

Тип котла		ТП - 170
Производительность	D, т/ч	170
Продувка	D %	2
Давление за котлом	P,кгс/см	100
Температура за котлом	t, C	510
Давление в барабане	P, кгс/см	115
Давление питательной воды	P, кгс/см	120
Температура уходящих газов	, С	135
Избыток воздуха в топке		1,2
Температура газов на выходе из топки	, C	1150
Температура газов за пароперегревателем	, C	620
Температура газов за экономайзером	, C	270
Температура питательной воды	t,С	215
Количество ступеней экономайзера		2
Количество ступеней воздухоподогревателя		2
Вид топлива		Уголь

Работающего на Кузнецком  угле со следующими расчетными характеристиками:

                                                                                                       Таблица 2.

Номер по НТРК	Марка топлива	Рабочая масса топлива, %								Q, ккал/кг	V, %	t,  C
		W	A	S	S	C	H	N	O
10	Д, СШ	12,0	13,2	0,2	0,1	58,7	4,2	1,9	9,7	5450	42,0	1130

Определить: объемы воздуха и продуктов сгорания; энтальпии продуктов сгорания на выходе из топки и за поверхностями нагрева, а также воздуха в составе газов; составляющие теплового баланса котла и расход топлива; расход воздуха на котел; расход газов.

1.  ОБЬЕМЫ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Объем воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания твердого и жидкого топлива:

V=0.0889(C+ 0.375S) + 0.265H- 0.0333O=

0,0889(58.7+0.375*0.3)+0.265*4.2-0.0333*9.7= 6 м/кг,

где С, S, H, O- содержание углерода, серы, водорода, кислорода на рабочую массу топлива, %.

Теоретический объем азота:

V=0.79V+0.8=0,79* 6 + 0,8 * 1.9/100= 4.75 м/кг.

Теоретический объем водяных паров:

V=0.111H+ 0.0124W+ 0.0161V= 0.111*4.2+0.0124*12+0.0161*6=

=1.65 м/кг.

Объем трехатомных газов:

V=1.866=1.866 * 58.7+0.375*0.3/100= 1.1 м/кг.

Полный объем продуктов сгорания определяется по формуле:

V= V+ V+ V+ (-1) V, м/кг,

а действительный объем водяных паров по формуле:

V= V+0.0161(-1) V, м/кг.

Эти объемы подсчитываются раздельно для топки и следующих за ней поверхностей нагрева, по средним значениям коэффициента избытка воздуха.

Так как котел ТП – 170  является котлом с традиционной П-компоновкой, то за топкой у него расположены следующие поверхности нагрева: ширмовая часть пароперегревателя, пароперегреватель, водяной экономайзер II ступени, воздухоподогреватель II ступени, водяной экономайзер I ступени, воздухоподогреватель Iступени.

Котел работает на каменном угле, поэтому, приняв величину коэффициента избытка воздуха на выходе из топки =1,2 и зная величину присосов воздуха по элементам газового тракта (рекомендации норм 3,табл.XVI и XVII) находим коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева по формуле:

=+;

где - сумма присосов воздуха от топки до данной поверхности включительно (нормы 3 табл.XVI-A). Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Итак, действительный объем водяных паров в топке:

V= V+0.0161(-1) V=1.65+0.0161(1.2-1)*6=1.67 м/кг,

действительный объем водяных паров в конвективном пароперегревателе:

V= V+0.0161(-1) V=1.65+0.0161(1.25-1)*6=1.67 м/кг,

действительный объем водяных паров в водяном экономайзере II ступени:

V= V+0.0161(-1) V=1.65+0.0161(1.24-1)*6=1.673 м/кг,

действительный объем водяных паров в воздухоподогревателе II ступени:

V= V+0.0161(-1) V=1.65+0.0161(1.265-1)*6=1.675 м/кг,

действительный объем водяных паров в водяном экономайзере I ступени:

V= V+0.0161(-1) V=1.65+0.0161(1.29-1)*6=1.677 м/кг,

действительный объем водяных паров в воздухоподогревателе I ступени: