Реферати українською » Физика » Тепловий розрахунок промислового парогенератора ГМ-50-1


Реферат Тепловий розрахунок промислового парогенератора ГМ-50-1

Страница 1 из 4 | Следующая страница

>Пояснительная записка до курсовому проекту

за курсом “>Котельние установки промислових підприємств”

Тема: Тепловий розрахунок промислового парогенератораГМ-50-1


>РЕФЕРАТ

>Пояснительная записка до курсовому проекту: 46 з., 5 рис., 23табл.Графическая частина містить 1 лист форматуА0 і А1.

Об'єктом дослідження є парогенераторК-50-40-1. Тепловий розрахунок парового казана то, можливо конструктивним іповерочним. Завдання конструктивного теплового розрахунку казана залежить від виборі компонування поверхонь нагріву вгазоходах казана, визначенні розмірів радіаційних іконвективних поверхонь нагріву, які забезпечують номінальнупаропроизводительность казана при заданих номінальних параметрах пара, надійність і економічність його роботи. У цьому забезпечення надійності роботи поверхонь нагріву призів будуть по розрахункових теплових характеристик, що виключатимуть збільшення максимальної температури стінки понад припустимого значення в умовах міцності, але в економічність роботи казана визначальним чином вплинути надають температура що йдуть газів іприсоси холодного повітря на газовий тракт.

Виконання конструктивного теплового розрахунку виготовляють підставі вихідних даних: тип парового казана (барабанний чипрямоточний, його заводська маркірування), номінальнупаропроизводительность і параметри перегрітого пара, родовище і марку енергетичного палива, спосіб спалювання твердих палив (компанії з рішучим чи рідким видаленням шлаків), температуру живильним води, що надходить казан післярегенеративного підігріву. Крім зазначених може бути задано та інші характеристики, наприклад безперервна продування, частка рециркуляції газів у топку, робота казана піднаддувом або за розрядженні в газовому тракті та інших.

Завдання неповерочний розрахунок включає у собі практично самі вихідні дані, що й за конструктивному розрахунку, і додатково – конструктивні дані поверхонь казана. Тому розрахунку передує визначення за кресленнями геометричних характеристик поверхонь (діаметрів і дієвих кроків труб, числа рядів труб, розмірів прохідних перетинів для газів та ініціативною робочою середовища, габаритних розмірівгазоходов і поверхонь нагріву тощо.).

Приповерочном розрахунку казана, як і при конструктивному, спочатку визначають об'єми таентальпии повітря і продуктів згоряння, ККД і витрати палива, та був виконують розрахунок теплообміну в топкової камері, і інших поверхнях в послідовності, відповідної їх розташуванню у процесі газів.

КАЗАН, ПАР, ПАЛИВО,ТЕПЛОТА, ККД,ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ,ЭКОНОМАЙЗЕР,ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ.


>СОДЕРЖАНИЕ

Запровадження

1. Загальне опискотлоагрегата і допоміжного устаткування

2. Розрахунок палива

2.1 Характеристики палива

2.2 Теплота згоряння суміші палив.

2.3 Обсяги повітря і продуктів згоряння

2.4Энтальпии повітря і продуктів згоряння.

3. Розрахунок теплового балансу парогенератора і витрати палива

4. Розрахунок теплообміну в топці

5. Розрахунокфестона

6. Розрахунокпароперегревателя

7. Розрахунок хвостових поверхонь нагріву

8. Розрахунокневязки теплового балансу парогенератора

Висновки

Список літератури


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

>Паровой казан – це основний агрегат теплової електростанції (ТЕС). Робітникам тілом у ньому щоб одержати пара є вода, а теплоносієм служать продукти горіння різних органічних палив. Необхідна теплова потужність парового казана визначається їїпаропроизводительностью забезпечивши встановлених температури й робочого тиску перегрітого пара. Причому у топці казана спалюється розрахункове кількість палива.

>Номинальнойпаропроизводительностью називається найбільша продуктивність по пару, яку казан має забезпечити в тривалої експлуатації при номінальних параметрах пара і живильним води здопускаемими по ГОСТ відхиленнями з посади цих величин.

Номінальне тиск пара – найбільшого тиску пара, які мають забезпечуватися безпосередньо запароперегревателем казана.

Номінальні температури пара високого тиску (свіжого пара) і кілька проміжного перегріву (>вторично-перегретого пара) – температури пара, які мають забезпечуватися безпосередньо запароперегревателем здопускаемими по ГОСТ відхиленнями за підтримки номінальних тисків пара, температури живильним води тапаропроизводительности.

Номінальна температура живильним води – температура води перед входом векономайзер, прийнята під час проектування казана задля забезпечення номінальноюпаропроизводительности.

При зміні навантаження казана номінальні температури пара (свіжого і вдруге перегрітого) і, зазвичай, тиск повинні зберігатися (в заданому діапазоні навантажень), інші ж параметри будуть змінюватися.

Устаткування котельної установки умовно поділяють на основне (власне казан) і допоміжне.Вспомогательними називають обладнання та устрою на шляху подання палива, живильним води та повітря, видалення продуктів згоряння, очищення димових газів, видалення золи і шлаку,паропроводи, водопроводи й ін.

Сучасний казан оснащується системами автоматизації, забезпечують надійність і безпека його роботи, раціональне використання палива, підтримку необхідної продуктивності і параметрів пара, підвищення продуктивність праці персоналові та поліпшення умов його роботи, захист довкілля шкідливих викидів.


1. Загальне опискотлоагрегата і допоміжного устаткування

 

>ПарогенераторГМ-50-1.

>Топочная камераобьемом 144 м повністю екранована трубами603мм, розташованими з кроком 70 мм. Труби фронтового і заднього екранів утворюють під топки.Экрани розділені на вісім самостійних циркуляційних контурів.

На бічних стінах топкової камери розміщені по три основнігазомазутние пальники, із фронту – дві додаткові. У барабані перебуває чистий відсік першому місці випаровування звнутрибарабанними циклонами. Друга щабель винесено в виносні циклони Ш 377 мм.

>Пароперегреватель –конвективний, горизонтального типу,змеевиковий, двоступінчастий, з шаховим розташуванням труб323 мм поперечним кроком 75 мм.

>Экономайзер – сталевої,гладкотрубний,змеевиковий, киплячого типу,двухблочний, з шаховим розташуванням труб283 мм.Продольний крок – 50 мм, поперечний – 70 мм.

>Воздухоподогреватель - сталевої, трубчастий, одноступінчатий,трехходовий, з шаховим розташуванням труб401,5мм. Поперечний крок труб - 60 мм, подовжній – 42 мм.

Технічні й захопити основні конструктивні характеристики парогенератора наведені у анотації.

Вихідні дані представлені у таблиці1и 1.1

Таблиця 1. Вихідні дані.

№варіанта Тип парогенератора Паливо №>1(мазут) Паливо №2(газ)
20 >ГМ 50-1 97 26

Таблиця 1.1

>q1 %

Dт/ч

>Pв.п бар

>tв.п 0З

>r %

>t>п.в 0З

36 49 40 450 3,5 145

 


2.Расчет палива

 

2.1 Характеристики палива

Розрахункові характеристики для заданих видів палива надані в таблицях 2.1 і 2.2

 

Таблиця 2.1 Характеристики твердого палива.

Зр

%

W>p %

A>p

%

P.S>p>k

%

>TS>p>op

%

H>p

%

N>p

%

>O>p

%

>Qрзв >КДж/кг

Vр

>t1

0З

>t2

0З

>t3

0З

84,8 3 0,1 1.4 11.2 0.5 0.5 9490 * 4.187 50 1450 >1500 -

Таблиця 2.2 Характеристики газу.

>CH4

%

З2H6

%

З3H8

%

З4H10

%

З5H12

%

N2

%

>CO2

%

H2P.S %

>O2

%

>CO%

H2

%

>Qззв

>КДж/м3

>rзр

>кг/м3

93.9 3.1 1.1 0.3 0.1 1.3 0.2 - - - - 8860*4.187 0.766

2.2 Теплота згоряння суміші палив

При спалюванні суміші рідкого і газоподібного палив розрахунок із метою спрощення умовно ведеться на 1 кг рідкого палива з урахуванням кількості газу (м3), що припадає на 1 кг рідкого палива. Оскільки частка рідкого палива на суміші задана тепла, то теплота згоряння рідкого палива й є цієї часткою.

Отже, питома теплота згоряння суміші визначитися як

де – теплота згоряння твердого палива, кДж/кг;

 – частка твердого палива тепла, %;

Кількість теплоти, внесене в топку з газом:

Тоді витрати газу (в м3) на 1 кг твердого палива дорівнюватиме:

де – теплота згоряння газу,кДж/м .

Перевірка:

 

2.3 Обсяги повітря і продуктів згоряння

Необхідна до повного згоряння палива кількість кисню, обсяги і масові кількості продуктів згоряння визначаються з нижченаведенихстехиометрических рівнянь:

·  Для твердого палива:

·  Для газоподібного палива:


>V°вII=0.0476[0.5СО+0.5Н2+1.5Н2S+(m+0.25n)СmНn–О2]=

=0.0476(0+(1+0,25*4)*93,9+(2+0,25*6)*3,1+(3+0,25*8)*1,1+(4+0,25*10)*0,3+(5+0,25*12)*0,1)=9,84844 м /м ;

>V°N2II=0.79V°вII+0.01N2=0.799.84844+0.011,3=7.8 м /м ;

>V°RO2II=0.01(СО2+СО+Н2S+mСmНn)=0.01(0.2+193.2+23,1+31.1+40.3+5Ч0,1)=1.053 м /м ;

>V°Н2OII=0.01(Н2S+Н2+0.5nСmНn+0.124dr)+0.0161V°в=0.01(0.5493.9+6·3,1·0,5+0.581.1+0.5100.3+0.512·0,1+0,124·)+0.01619.84844=2.2 м /м ;

·  Для суміші палив:

>V°в=V°вI+ХV°вII=10,6+1,99,84844=29,22 м /кг;

>V°N2=V°N2I+ХV°N2II=8,378+1,97.8=23,198 м /кг;

>VRO2=V°RO2I+ХV°RO2II=1,6+1,91.053=3,6 м /кг;

>V°Н2O=V°Н2OI+ХV°Н2OII=1,45+1,92,2=5,63м /кг;

>Расчет дійсних обсягів.

>VN2=V°N2+(a–1)V°в=23,198+(1.1–1)29,22=26,12 м /кг;

>VН2O=V°Н2O+0.0161(a–1)V°в=5,63+0.0161(1.1–1)29,22=5,68м /кг;

>Vr=VRO2+VN2+VН2O=3,6+26,12+5,68=35,4 м /кг;

>Объемние часткитрехатомних газів.

>rRO2=VRO2/Vr=3,6/35,4=0.102

>rН2O=VН2O/Vr=5,68/35,4=0.16

>rn=rRO2+rН2O=0.102+0.16=0.3


Концентрація золи продукти згоряння

 

>m=Аaун/(100Gr)=0,10.95/(10042,98)=0,000022кг/кг;

>Gr=1-A/100+1.306aV°в=1-0,1/100+1.3061.129,22=42,98кг/кг;

 

2.4Энтальпии повітря і продуктів згоряння.

>I°в=V°в(сt)в=29.221436=41959,92 кДж/кг;

>I°r=VRO2(с>J)>RO2+V°N2(с>J)>N2+V°Н2О(с>J)>Н2О=3,62202+23,1981394+5,631725=49826,41кДж/кг;

>Ir=I°r+(a–1)I°в+Iзл;

>т.к. (Аaун/Qн)10 =(0,10.95/110368,7)10 =0,0008<1.5,

тоIзл – до уваги береться;

>Ir=I°r+(a–1)I°в=49826,41+(1.1–1)41959,92=54023,34 кДж/кг.

Отримані результати після перевірки за комп'ютером і уточненняофор- мім якдаблици 2.3

Таблиця 2.3 Результати розрахунку палива.

Для твердого палива Для газоподібного палива Для суміші палив >Энтальпии приt=1000 °З

>V°вI=10,6

>V°N2I=8,378

>V°RO2I=1,6

>V°Н2OI=1,45

>V°вII=9.84844

>V°N2II=7.8

>V°RO2II=1.053

>V°Н2OII=2,2

>V°вII=29,22

>V°N2II=23,09

>V°RO2II=3,6

>V°Н2OII=5,63

Повітря:I°в=41959,92

Газа:I°r=49826,41

>Ir=54023,34

>Золи:Iзл=0.00

Приaт=1.1,t=1000°С.

Значення коефіцієнтів надлишку повітря виході з топки іприсосов повітря на елементах ігазоходах котельної установки приймаємо за таблицею 5.


Таблиця 2.4Присоси повітря газовим тракту.

Ділянки газового тракту. a a Температура, °З.
>Топка 0.1 1,1 100–2200
>Пароперегреватель 0,05 1,15 600–1200
>Экономайзер 0,08 1,23 200–900
>Воздухоподогреватель 0,06 1,29 100–600

Дані розрахунківентальпии продуктів згоряння палива що за різних температурах газів у різнихгазоходах зведені в таблицю 2.5.

Таблиця 2.5Энтальпии продуктів згоряння вгазоходах.

>t, °З Ділянкиконвективних поверхонь нагріву
1,1 1,15 1,23 1,29
100 4846,011 5578,849
200 9777,533 10787,96 11254,31
300 14848,19 16379,02 17085,56
400 20056,08 22114,92 23065,15
500 25386,66 27984,91 29184,09
600 30833,56 32046,19 33986,4 35441,56
700 36421,62 37851,94 40140,45
800 42190,41 43841,34 46482,83
900 48048,5 49920,04 52914,51
1000 54023,34 56121,33
1100 60024,26 62354,56
1200 66042,61 68605,21
1300 72270,49
1400 78520,91
1500 84770,96
1600 91118,2
1700 97503,2
1800 103939,3
1900 110453,8
2000 116932,3
2100 123509,7
2200 130060,2

Таблиця 2.6. Характеристики продуктів згоряння в поверхнях нагріву.

Величина >Един-ица >Топка Ділянкиконвективних поверхонь нагріву
1.1 1.125 1.19 1.26
>VRO2 м /кг 3,6 3,6 3,6 3,6
>VN2=V°N2+(a-1)V°в –//– 26,12 26,85 28,75 30,8
>VН2O=V°Н2O+ +>0.0161(a-1)V°в –//– 5,68 5,69 5,72 5,75
>Vr=VRO2+VN2+VН2O –//– 35,4 36,14 38,1 40,15
>rRO2=VRO2/Vr –//– 0,102 0.1 0.09 0.089
>rН2O=VН2O/Vr –//– 0.16 0.157 0.15 0.14
>rn=rRO2+rН2O –//– 0.3 0.26 0.24 0.229
10 Аaун/Qн >кг/МДж 0,03 0,03 0,025 0,024
м= Аaун/(100Gr) >кг/кг 0,000022 0,000022 0,00002 0,000021

На мал.1 представлена схема казанаГМ-50-1

>Рис. 1 Схема казанаГМ-50-1.

>1-Топочная камера

>2-Барабан

>3-Фестон

>4-Пароперегреватель

>5-Экономайзер

>6-Воздухоподогреватель


3.Расчет теплового балансу парогенератора і витрати палива

>Расчет теплового балансу парогенератора і витрати паливапреждставлен в таблиці 3

>ТАБЛИЦА 3.

Величина Одиниця >Расчет
Найменування Позначення >Расчетная формула або засіб визначення
>Располагаемая теплота палива

кДж/кг

Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива

По таблиці 4–3

% 0,5
Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння палива

По таблиці 4–3

% 0
Температура що йдуть газів

За завданням °З 140
>Энтальпия що йдуть газів

ПоIJ–таблице кДж/кг 7849,0334
Температура повітря на котельної

По вибору °З 30
>Энтальпия повітря на котельної

ПоIJ–таблице кДж/кг 1139,58
Втрата теплоти з газами

%

Втрата теплоти від зовнішнього охолодження

По рис. 3–1 % 0,9
Суматеплов.пот.

%

>К.п.д. парогенератора

%

Коефіцієнт збереження теплоти

>Паропроизводительность агрегату

D

За завданням >кг/с 49
Тиск пара в барабані

За завданням >МПа 44,4
Температура перегрітого пара

За завданням °З 450
Температура живильним води

За завданням °З 145
>Удельнаяентальпия перегрітого пара

По табл.VI–8 кДж/кг 3342
>Удельнаяентальпия живильним води

По табл.VI–6 кДж/кг 611
Значення продувки >p По вибору % 70
Корисно використовувана теплота в агрегаті

кВт

Повний витрати

>кг/с

>Расчетний витрати

>кг/с

 


4 Розрахунок теплообміну в топці

>Расчет повної площі стін топкової камери, йсумарнойлучевоспринимающей поверхні топки представлено таблицях 4.1 ,4.2, 4.3

На мал.2 представлена схема топкової камери

 

>ТАБЛИЦА 4.1 Розрахунок повної площі стін топкової камери (>Fст) і сумарноюлучевоспринимающей поверхні топки (>Hл)

Найменування >Обоз-наче-ние >Еди-ница >Фр.и звід >Боко-вие >Задн >Вих. вікно
Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація