Производственно-отопительная котельная с паровыми котлами котёл ДКВР-6,5(13) (двухбарабанный котёл с естественной циркуляцией)

Страницы работы

38 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Тепловые и электрические станции»

Курсовой проект

«Производственно-отопительная котельная с паровыми котлами»

Выполнил: ст. гр.

                                                                                 

                                                 Проверил:

Минск - 2015

Содержание:

Введение…..............................................................................................................3

1.Исходные данные …………………………………………………………...4

2.Расчет объёмов, энтальпии воздуха и продуктов сгорания………………5                                 

3.Тепловой баланс котла ……………………………………………………...7

4.Тепловой расчет топки………………………………………………………8                                   

5.Поверочный тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева теплогенератора ……………………………………………………………………..11

6.Конструктивный расчет водяного экономайзера ………………………..14                                     

7.Аэродинамический расчёт теплогенерирующей установки .Расчет газового тракта ……………………………………………………………………….16

8.Выбор дымососа и вентилятора……………………………………….…..21                                                        

9.Расчёт принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми котлами…………………………………………………………………………………23                                

10.Расчёт водоподготовительной установки котельной……………….…..30

11.Расчет технико-экономических показателей работы котельной……....33                                               

Литература……………………………………………………………………….37                                                                                                                                           

Приложение   

 Введение

Согласно заданию по курсовой работе, проектируемым объектом является стационарный паровой котёл ДКВР-6,5(13) (двухбарабанный котёл с естественной циркуляцией).

В данной курсовой работе производится расчёт материального баланса процесса горения и теплового баланса теплогенератора. Целью теплового расчёта является по принятой конструкции и размерам котельного агрегата для заданных нагрузке и вида топлива определяют температуру воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия топлива, расход топлива, расход и скорости воздуха и дымовых  газов.

Также производится аэродинамический расчёт теплогенерирующей установки, целью которого является выбор необходимых тягодутьевых устройств на основе определения производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушных трактах.

1. Исходные данные

Согласно заданию по курсовой работе, тип котла - ДКВР 6,5 - 13 со следующими характеристиками:

Таблица 1.1

Паропроизводительность, т/ч

D = 6,5

Рабочее давление, кг/см2

P = 14

Температура пара, оС

Насыщенный

Объём топки с камерой догарания,м3

Vт = 11,8

Поверхность нагрева экранов, м2

НΛ = 28

Поверхность нагрева конвективного пучка, м2

Нкп = 67

Диаметр экранных и кипятильных труб, мм

dэ =51*2,5

Шаг труб экрана, мм

Sэ= 50

Продольный шаг труб конвективного пучка,    мм

S= 90

Поперечный шаг труб конвективного пучка, мм

S2 = 110

Топливом для работы котельной является мазут «Сернистый» со следующими основными параметрами:

Таблица 1.2

Основные характеристики топлива

Вид топлива

Состав, %

Низшая теплота сгорания,

,кДж/кг

 

C2 H6

C3 H8

C4 H10

CH4

C5 H12

N2

СO2

Гополево

Полтава

5,2

1,7

0,5

89,7

0,1

2,7

0,1

37460

2. Расчет объёмов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания

2.1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретическое количество воздуха, необходимого для полного сгорания топлива (коэффициент избытка воздуха a = 1) определяется:

Vо = 0,0889(CP +0,375 Spo+k )+0,265 Hp-0,0333 Op, м3/кг;

Vо = 0,1*

(89,7+0,375*1,4)+0,265*11,2- 0,0333*0,5=10 м33.

Теоретические объёмы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (a= 1) определяются по следующим формулам:

Теоретический объём азота:

= 0,79 Vo +0,8 NР /100, м3/кг;

= 0,79 *10 + 0,8*0,5 /100=7,93, м3/кг.

Объём трёхатомных газов:

= 0,01866 ( Ср+0,375 Spo+k), м3/кг ;

= 0,01866 ( 89,7+0,375*1,4)=1,08; м3/кг .

Теоретический объём водяных паров:

 = 0,111 Hp +0,0124 Wp+0,0161 Vо, м3/кг,      

= 0,111*11,2+0,0124*3+0,0161*10 =2,21 м3/кг.

Таблица 2.1

Объёмы газов, объёмные доли трёхатомных газов

Величины

Размерность

V0 =10    V0 N2=7,93   VRO2=1,08   V H2O=2,21    Vг=11,22

Газоходы

Топка

I котельный пучок

II котельный пучок

Водяной экономайзер

Коэффициент избытка воздуха за газоходы,  α

-

=1,1

  αI кп =1,15

    αII кп =1,25

αВЭ = αYX =1,35

Средние значения коэффициента избытка воздуха в газоходах, αСР

-

=1,1

  

=1,125

 

=1,2

   

=1,3

Объём водяных паров

м3/кг

2,2261

2,2301

2,2422

2,2583

Объём дымовых газов

VГ = V+ V+ V + (  -1) Vо

м3/кг

12,2361

12,4901

13,2522

14,2683

Объёмна доля сухих трёхатомных газов 

-

0,0883

0.0865

0,0815

0,0757

Объёмная доля водяных паров                      

-

0,1819

0,1786

0,1692

0,1583

Суммарная объёмная доля трёхатомных газов и водяных паров

  

-

0,2702

0,2650

0,2507

0,2340

2.2. Определение энтальпий воздуха и продуктов сгорания

         Энтальпии дымовых газов на 1 кг  топлива подсчитываются по формуле:

  кДж/кг ,                            где  - энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α =1  и температуре газов 0С;  кДж/кг ;

 - энтальпия теоретически необходимого воздуха при нормальных условиях, кДж/кг .

Рассчитанные значения и   для газообразных топлив в табл.1.6[1] .

Значения энтальпий продуктов сгорания сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Энтальпия  продуктов  сгорания  ( таблица)

,оС

,

,

  =  + ( -1)  

Топка

=1,1

1 конвективный пучок,  αI кп =1,15

2 конвективный пучок,αII кп =1,25

Водяной экономайзер,

 αВЭ = αYX =1,35

100

1520

1327

1852

3904

4084

4269

1984

4176

4366

4566

300

4746

4040

5756

6160

500

8123

6867

9153

3973

4183

4308

4402

9840

10526

700

11651

9832

12634

4031

13126

14109

15092

900

15380

12856

16666

4150

4242

4360

4427

4498

17308

1100

19215

16006

20816

21616

1300

23138

19199

25058

26018

1500

27170

22478

29418

1700

31269

25754

33844

1900

35435

29072

38342

На основании таблицы, строим график –  (приложение 1).

3.Тепловой баланс котла

На основании теплового баланса вычисляются КПД котла и необходимый расход топлива.

 3.1. Располагаемое тепло на 1 кг твердого топлива определяется по формуле :

для газа- = =37460 , кДж/кг.

3.2. Потеря тепла с уходящими газами определяется как :

где   -энтальпия уходящих газов при соответствующем избытке воздуха   и температуре определяется  =162оС  по  –  диаграмме, кДж/кг,

=3200 кДж/кг;

 – энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, определяется как :

== 1,35*29,3*10 = 396 , кДж/кг ;

 - потеря от механической неполноты сгорания, %. При сжигании газообразныых топлив =0.

 , % .

3.3. Потеря тепла от химической неполноты сгорания q3 :

принимаем q3 = 0,5 , %.

3.4. Потеря тепла от наружного охлаждения q5 :

в соответствии с рис.2.1.[1] q5 = 2,2 , % .

3.5. Потеря с физическим теплом шлака q6шл определяется как :

принимаем .

3.6. Коэффициент полезного действия котла (брутто) определяется как :

                                          

                                            .

3.7. Коэффициент сохранения тепла находится по формуле :

.

3.8. Тепло, полезно отданное в котле определяется в общем случае из выражения :

 , кВт , где  Dнп – количество выработанного насыщенного пара , кг/с , Dнп =1,8  кг/с;

hнп – энтальпия насыщенного пара, определяемая по давлению в барабане котла, hнп=664,16*4,19=2782,83, кДж/кг ;

hпв - энтальпия питательной воды , кДж/кг, hпв=100*4,19=419

Похожие материалы

Информация о работе