Учебная работа. Проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией

Учебная работа. Проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией, имеющего последующие характеристики:

— паропроизводительность =240 т/ч;

— температура перегретого пара =540;

— давление перегретого пара =13,8 МПа;

— температура питательной воды = 210;

Данный паровый котел рассчитывается на бурый уголь Реттиховский 1Б рядовой. Тот же уголь употребляется при расчете системы пылеприготовления.

На базе данных начальных данных выбраны и рассчитаны главные компоновочные решения и термическая схема котла. Рассчитаны объемы и энтальпии товаров сгорания. В итоге расчета термического баланса определен расход горючего и коэффициент полезного деяния котла.

1. анализ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1.1 Начальные данные

Паропроизводительность =240 т/ч;

давление перегретого пара =13,8 МПа;

Температура перегретого пара =540;

температура питательной воды = 210;

Горючее: Реттиховский 1Б

1.2 Простый хим состав рабочей массы горючего

Влажность горючего =36%;

Зольность горючего =25%;

Содержание серы в горючем =0,3%;

Содержание углерода в горючем =25,9%;

Содержание водорода в горючем =2,1%;

Содержание азота в горючем =0,5%;

Содержание кислорода в горючем =10,2%;

Выход летучих веществ на сухую массу горючего =56%;

Низшая теплота сгорания горючего =9,04 МДж/кг;

Коэффициент размолоспособности горючего =1,10;

1.3 Температурные свойства золы

температура начала деформации золы =1170;

температура начала размягчения золы =1420;

температура начала жидкоплавкого состояния золы =1500;

1.4 Хим состав золы

Окисел кремния =63,8%;

Окисел алюминия =22,9%;

Окисел титана =0,6%;

Окисел железа =4,1%;

Окисел кальция =3,6%;

Окисел магния =1,6%;

Окисел калия =2,0%;

Окисел натрия =1,4%;

1.5 анализ горючего

Реттиховский рядовой уголь относится к бурым углям, потому что высшая теплота сгорания рабочей массы горючего без золы

МДж/кг;

По содержанию воды этот относится к мокроватым жестким топливам, потому что

;

По содержанию золы уголь относится к среднезольному горючему, потому что

;

Выход летучих =56%, потому горючее относится к высокореакционному горючему.

По содержанию серы горючее считается низкосернистым, потому что =0,3%.

По коэффициенту размолоспособности =1,1 Реттиховский 1Б относится к жестким топливам.

температура начала жидкоплавкого состояния золы =1500, означает зола этого угля относится к тугоплавким золам.

По крупности этот уголь принадлежит к классу Рядовой с размером кусков до 300мм.

2. ВЫБОР КОМПОНОВКИ КОТЛА

Сборка — это схема обоюдного расположениея газоходов (топки, горизонтального газохода, газоходов конвективных поверхностей нагрева) котла. Различают четыре более нередко встречающиеся типа компоновок: П-, Т-, N- образные и башенные.

2.1 П-образная сборка

При проектировании котлов средней и большенный мощности предпочтение обычно отдают П-образной компоновке (Рис. 1).

П-образная сборка дозволяет разумно увязать топку и конвективные поверхности нагрева, обойтись умеренной высотой котла, ординарными средствами организовать основа, применить дробеочистку хвостовых поверхностей нагрева, расположить тяго-дутьевые машинки на нулевой отметке.

Трехкратный поворот газов: в районе горелок, на входе- и на выходе из горизонтального газохода. Неодинаковая длина пути газов приводит к возникновению значимой неравномерности температуры газов по высоте горизонтального газохода, также по глубине конвективной шахты. В конвективной шахте создается неравномерное поле скоростей что делает местный усиленный Износ труб.

Рис. 1 — П-образная сборка.

2.2 Т-образная сборка

Т-образная сборка может оказаться целесообразной при квадратных в плане топках, также при сжигании топлив с высокоабразивной золой, когда глубина одной конвективной шахты становится нерационально большенный (Рис. 2).

При таковой компоновке конвективные шахты существенно уменьшаются по высоте. Высота выходного окна топки при Т-образной компоновке относительно невелика, потому и фактическая разверкатемператур товаров сгорания по высоте окна, горизонтального газохода меж топкой и конвективной шахтой и по глубине конвективной шахты меньше, чем при П-образной компоновке, что улучшает температурный режим труб пароперегревателя.

По сопоставлению с П-образной — усложнение каркаса, повышение числа частей поверхностей нагрева, как следует, площади ограждающих стенок газоходов. При Т-образной компоновке труднее становится неувязка размещения вспомогательного оборудования, сложнее обеспечить равномерное распределение товаров. сгорания по параллельным опускным газоходам. наличие поворотов потока товаров сгорания на выходе из топки и на входе в конвективную шах-ту.

Т-образная сборка может отыскать применение для пылеугольных котлов большенный производительности для энергоблоков мощностью 500-800 МВт и выше, также для котлов, сжигающих угли с абразивной золой.

Рис. 2 — Т-образная сборка.

2.3 Башенная и полубашенная сборка

Башенная и полубашенная компоновки заслуживают внимания при сжигании высокозольных топлив с абразивной золой (Рис. 3).

При башенной компоновке поверхностей нагрева продукты сгорания движутся лишь ввысь. Скорость движения частиц, оказывается меньше скорости несущего газового потока, вследствие этого при башенной компоновке можно принимать огромные, приближенные к хорошим, скорости товаров сгорания. Маленькая площадь земляного участка.

Основа котла преобразуется в сложное инженерное сооружение. Подвод воздуха к горелкам при расположении воздухоподогревателя на верхней отметке котла оказывается затрудненным, длина и сопротивление воздухопроводов стают чрезвычайно большенными. Высочайшая отметка выходного коллектора пароперегревателя усложняет трассировку станционных паропроводов. Крепление ширмовых и конвективных поверхностей нагрева, осуществляемое на навесных трубах, усложняет систему котла, также его установка и ремонт. Чистка дробью невозможна.

Плюсы башенной компоновки могут быть реализованы в полубашенной компоновке, лишенной целого ряда недочетов первой, хотя у нее есть собственный недочет — большенный, ничем не заполненный опускной газоход, направляющий дымовые газы вниз.

Рис. 3 — полубашенная компановка

2.4 N-образная сборка

Многоходовые (N-образные) компоновки могут оказаться оправданными только в тех вариантах, когда в силу специфичных параметров сжигаемых топлив с высочайшим содержанием в золе окиси кальция и щелочей (сланцы) требуется глубочайшее остывание газов до входа их в тесноватые конвективные пучки.

Анализируя типы профилей котлов, выбрана П-образная компановка, потому что она более применима для данного вида горючего и стала традиционной в российском котлостроении. При выбирании компоновки были учтены достоинства и недочеты остальных компоновок котлов.

3. ВЫБОР ТИПА ТОПОЧНОГО УСТРОЙСТВА И СПОСОБА ШЛАКОУДАЛЕНИЯ

3.1 Слоевое сжигание (рис. 4)

Не нужна массивная система пылеприготовления, горючее сгорает в виде дробленки. При таком сжигании горючего топочная камера имеет маленькие габариты, что сберегает сплав. В слое пылающего горючего температуры близки к адиабатическим 1500…1800.

Недочетом является размер колосникового полотна и ненадежность работы на огромных температурах. Значительные издержки на его перемещение, нет способности форсирования процесса горения, недожог горючего. Все это не дает поднять паропроизводительность выше 50…70т/ч. Этот метод сжигания не подступает для проектируемого котла с паропроизводительностью 240т/ч.

1 — топка; 2 — подача горючего; 3 — шлак; 4 — воздух; 5 — слой пылающего горючего; 6 — колосниковая сетка; 7 — верхний барабан; 8 — котельный пучок; 9 — нижний барабан.

Рис. 4 — Слоевое сжигание горючего.

3.2 Бурлящий слой (рис. 5)

Дозволяет в 2…3 раза уменьшить габариты котла. Сравнимо низкая температура в слое дает возможность в пару раз уменьшить количество генерируемых в топке окислов азота и серы. Возможность использования разных топлив, в том числе и крупнодисперсного угля. В таковых котлах можно спаливать горючего без подготовительной переработки на мельничных агрегатах, потому что в котел подается дробленное горючее с поперечником частиз 20…30 мм.

Недожог горючего, Износ поверхностей нагрева слой, существует опасность шлакования слой. Узенький температурный интервал работы.

Бурлящий слой, из-за собственных недочетов не отыскал широкого распространения.

1 — сетка; 2 — поверхности нагрева; 3 — фигундигированный слой; 4 — сброс излишка шлака.

Рис. 5 — Схема котла с бурлящим слоем.

3.3 Камерное сжигание (рис. 6)

Это сжигание горючего во взвешенном состоянии.

Нет ограничений по паропроизводительности, благодаря высочайшей удельной интенсивности процесса горения из-за роста поверхности нагрева.

1 — подача горючего и воздуха; 2 — шлак.

Рис. 6 — Камерное сжигание.

Расход энергии на изготовлении пыли. Унос золы газами в конвективные газоходы, что вызывает необходимость установки золоулавливателей.

Выбрано камерное сжигание для Реттиховского 1Б угля. В топочной камере выбирано сжигание топлив с жестким шлакоудалением, исходя из последующих данных: у Реттиховоского 1Б температура начала жидкоплавкого состояния золы =1500, средний выход летучих газов =56%, приведенная зольность , приведенная влажность .

4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ системы ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА

Мельница — машинка для измельчения разных материалов. От дробилок мельницы различаются наиболее узким помолом материала (до частиц размерами мельче 5 мм). Зависимо от формы и вида рабочего органа и скорости его движения мельницы можно условно подразделить на 5 групп (таблица 1). Разные виды мельниц представлены на рисунке 7.

Таблица 1 — систематизация мельниц.

Группа мельниц

Форма и вид рабочего органа

Скорость движения рабочего органа

I

Барабанные, шаровые, стержневые, галечные, самоизмельчения

Тихоходные

II

Роликовые,

валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны

Среднеходные

III

Молотковые (шахтные),

пальцевые (дезинтеграторы)

Быстроходные

IV

Вибрационные с качающимся корпусом

Быстроходные

V

Струйные, аэродинамические, без дробящих тел

Быстроходные

а — барабанная; б — роликовая; в — кольцевая; г — бегуны; д — молотковая; е — пальцевая (дезинтегратор); ж — вибрационная; з — струйная.

Рис. 7 — Схемы мельниц.

Для бурых углей рекомендуется применить ММ (молотковую мельницу) (рис. 8), с сушкой горючего жарким воздухом. ММ использую для топлив с >28% и <6%. Рекомендуемая тонина помола .

В кожухе вращается ротор с закрепленными на нём шарнирно либо наглухо молотками — билами. Начальный материал подаётся на ротор и измельчается ударами лупил. В мельницы подаётся жаркий воздух и сразу с измельчением происходит сушка горючего. Размельченный и подсушенный материал выносится в шахту, из которой маленькие готовые частички потоком воздуха подаются в топку, а большие падают на ротор и доизмельчаются. Шахтные мельницы — быстроходные машинки, линейная скорость на конце лупила до 65 м/сек. размеры ротора (поперечник и длина) до 1,6 и 2 л. Продукт — пыль грубого помола, остаток на сите с отверстиями 0,088 мм составляет 30—60%.

1 — ротор; 2 — лупило; 3 — футляр; 4 — отверстие для жаркого воздуха; 5 — шахта; 6 — загрузка начального угля; 7 — подача пыли в топку.

Рис. 8 — Молотковая мельница

При среднеходных мельницах, мельницах-вентиляторах, также молотковых мельницах пылеприготовительная установка, обычно, производится по схеме с прямым вдуванием. Применение пылевых бункеров при этих мельницах допускается при соответственном обосновании.

количество мельниц в системах с прямым вдуванием для котлов паропроизводительностью 400 т/ч и наиболее выбирается не наименее 3-х; для котлов наименьшей паропроизводительности, также водогрейных котлов 180 Гкал и ниже выбирается не наименее 2-ух мельниц. Производительность этих мельниц выбирается с расчетом, чтоб при остановке одной из их оставшиеся без учета способности форсировки, обеспечили: при 2-ух установленных мельницах не наименее 60%, при 3-х мельницах — не наименее 80%, при 4-х мельницах не наименее 90%, при 5-и и наиболее мельницах — 100% номинальной производительности котла.

Выбрано четыре молотковые мельницы ММА 1500/1670/735 с инерционным сепаратором. Производительность одной мельницы 20,4 т/ч. Схема пылеприготовление персональная с прямым вдуванием (рис. 9).

1 — бункер угля; 2 — мигалка; 3 — отсекающий шибер; 4 — питатель угля; 5 — течка сырого угля; 6 — трубопровод присадки слабоподогретого воздуха; 7 — мельница; 8 — сепаратор; 9 — дутьевой вентилятор; 10 — горелка; 11 — короб вторичного воздуха; 12 — котел; 13 — газопровод; 14 — воздухоподогреватель; 15 — взрывной клапан; 16 — шибер с быстрозакрывающимся устройством; 17 — атмосферный клапан; 18 — заглушка; 19 — трубопровод прохладного воздуха; 20 — трубопровод аварийной присадки прохладного воздуха; 21 — распределитель пыли; 22 — измерительное устройство для расхода сушильного агента.

Рис. 9 — Схема пылеприготовления.

5. ВЫБОР температуры ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА

Рекомендуемая температура на выходе из воздухоподогревателя для бурых углей при сушке горючего жарким воздухом в замкнутой системе пылеприготовления . Потому что горючее относится к высокореакционным (=56%), то следует избрать наименьшее

Регенеративные воздухоподогреватели имеют крутящийся ротор, в их вероятны перетечки (до 20%) воздуха в газовый поток, высочайший обогрев воздуха (300-350) в их неосуществим из-за коробления гофрированых листов набивки, но они малогабаритны, наименее металлоемкие. Вследствии этого, в данном случае его применение нецелесообразно. Избран наиболее обычный, хотя и наиболее металлоемкий и массивный трубчатый воздухоподогреватель, в каком передача тепла от греющего теплоносителя к обогревателю осуществляется через недвижную стену.

Схема обоюдного расположения ступеней экономайзеров и воздухоподогревателей — в рассечку, потому что =400.

6. ВЫБОР ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЛА

Под термический схемой котла (рис. 10) понимается схема размещения в газоходах котла поверхностей нагрева, схема обоюдного движения теплообменивающих сред и распределение тепловосприятия меж отдельными поверхностями нагрева.

Число ступеней пароперегревателя выбирается с учетом разверочных явлений так, чтоб приращение энтальпий пара в каждой из ступеней, в особенности выходных по пару, как правило не превышало 250-260 кДж/кг. Число ступеней пароперегревателя определяется по формуле: /1/, где — суммарное приращение энтальпии пара в пароперегревателе, кДж/кг; =3434,8 /2/, кДж/кг — энтальпия перегретого пара при =13,8 Мпа и =540;

=2591,7 /2/ кДж/кг — энтальпия сухого насыщенного пара на входе в пароперегреватель при давлении в барабане

МПа,

где гидросопротивление пароперегревательного тракта.

=72,5 кДж/кг — изменение энтальпии перегретого пара при впрыске в паровой тракт воды для регулирования перегрева; /1/

=255 кДж/кг — приращение энтальпии пара в одной ступени пароперегревателя. /1/

примем =4; /1/

Одной из ступеней является ширмовый перегреватель, одной радиационная поверхность, а две остальные конвективные ступени перегревателя.

7. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОПОРНЫ (РЕПЕРНЫХ) ТОЧЕК ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЛА

температура жаркого воздуха на выходе из воздухоподогревателя =400 (выбрана в 5). температура товаров сгорания на выходе из топки (на входе в конвективный пароперегреватель) ограничивается соображениями бесшлаковочной эксплуатации конвективных пароперегревателей. температура газов перед ступенью конвективного перегревателя, размещенного в горизонтальном газоходе, не обязана превосходить температуры начала деформации золы =1170. Руководствуясь сиим, выбрана температура на выходе из топки .

Величина температуры уходящих газов на выходе из топки оказывает решающее воздействие на коэффициент полезного деяния котла, но мощное снижение температуры уходящих газов просит роста размеров конвективных поверхностей нагрева, а наличие в продуктах сгорания воды и оксидов серы при конденсации приводит к серной коррозии ().

Потому рекомендуемая величина уходящих газов для мокроватого твердого горючего , беря во внимание, что = 210, а горючее относится к низкосернистым, выбрана . /1/

С целью предотвращения низкотемпературной коррозии воздух на входе в воздухоподогреватель для бурых углей подогревается, температура принята . /1/

Давление в барабане котла МПа (см. 5);

температура питательной воды = 210 (см. 1);

Давление питательной воды , /1/;

МПа — гидравлическое сопротивление экономайзера.

МПа.

барабанный котел горючее температура

Энтальпия питательной воды кДж/кг /2/. Коэффициент излишка воздуха вверху топки 1,25. /1/

Схема главных реперных точек котла приведена на рисунке 10.

1 — топочная камера; 2 — радиационная ступень; 3 — ширмы; 4 — барабан котла; 5,6 — конвективные ступени пароперегревателя; 7 — экономайзер; 8 — воздухоподогреватель.

Рис. 7 — Термическая схема котла.

8. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ И ЭНТАЛЬПИЙ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

8.1 Расчет размеров товаров сгорания

Теоретический размер воздуха, нужного для полного сгорания 1 кг твердого либо водянистого горючего, при излишке и обычных критериях (101,3 кПа; 0) можно высчитать по формуле: ; /1/

Объемы товаров сгорания, получающиеся при полном сгорании горючего с на теоретическом уровне необходимыи количеством воздуха ():

— азота ; /1/

— трехатомных газов ; /1/

— водяных паров ; /1/

Действительные объемы водяных паров и дымовых газов при излишке определяются по формулам:

; /1/

; /1/

Большие толики трехатомных газов и водяных паров соответственно:

; /1/

; /1/

Масса товаров сгорания, кг/кг /1/;.

Теоретический размер воздуха , азота , трехатомных газов и водяных паров берем из /1/.

Расчет размеров товаров сгорания делается в форме таблицы 2.

Коэффициенты излишка воздуха на выходе из топки , присосы воздуха в газоходах отдельных поверхностей нагрева выбраны по /табл. 4.2, 1/.

Излишек воздуха за каждой поверхностью нагрева опосля топочной камеры выходит прибавлением к соответственных присосов воздуха: , где i- номер поверхности нагрева по ходу дымовых газов. /1/

=2,5294;

=2,0022;

=0,4854;

=0,7202;

=25%. (см. 1)

Таблица 2 — Расчет размеров товаров сгорания.

Величина

Ед. изм.

=2,5294; =2,0022; =0,4854; =0,7202; =25%.

газоходы

Топка, PПе ширмы

1 к.пе

2 к.пе

2эк

2вп

1эк

1вп

Коэффициент излишка воздуха за поверхностью

—

1,25

1,265

1,28

1,30

1,33

1,35

1,38

Среднее

—

1,25

1,2575

1,2725

1,29

1,315

1,34

1,365

Размер водяных паров

0,7304

0,7307

0,7313

0,732

0,733

0,734

0,735

Размер газов

3,8503

3,8696

3,9082

3,9531

4,0174

4,0816

4,1459

Большая толика трехатомных газов

—

0,126

0,1254

0,1242

0,1228

0,1208

0,119

0,117

Большая толика водяных паров

—

0,1897

0,1888

0,1871

0,1852

0,1825

0,1798

0,1773

Суммарная большая толика

—

0,3157

0,3143

0,3113

0,3079

0,3033

0,2987

0,2944

Масса товаров сгорания

кг/кг

4,729

4,754

4,804

4,8614

4,944

5,0266

5,109

Концентрация золы в продуктах сгорания

кг/кг

0,0502

0,0499

0,0494

0,0488

0,048

0,0472

0,0465

8.2 Расчет энтальпий товаров сгорания

Энтальпия на теоретическом уровне нужного количества воздуха и товаров сгорания, кДж/кг, при и расчетной температуре , определяются по формулам:

; /1/

; /1/

а при ; /1/

значения и выбраны из /табл. К1, 1/.

.

Результаты расчета энтальпий газов в газоходах представлены в таблице 3.

Таблица 3 — Расчет энтальпий воздуха.

,

, кДж/кг

, кДж/кг

, кДж/кг

, кДж/кг

Газоходы

Топка, Рпе ширмы

1 к.пе

2 к.пе

2эк

2вп

1эк

1вп

2400

26533,64

22178,2

32078,19

2300

25316,71

21176,03

30610,72

14,67

2200

24102,3

20173,86

29145,77

14,65

2100

22894,94

19177,62

27689,35

2000

21688,84

18181,36

2512

458,38

26692,56

1900

20489,16

17191,07

2387

435,05

25221,98

1800

19297,79

16200,76

2186

398,42

23746,4

1700

18108,31

15222,31

2064

376,18

22290,07

1600

16922,27

14249,79

1876

341,92

20826,64

1500

15749,24

13277,27

1759

320,6

19389,16

1400

14584,98

12310,68

1583

288,52

17951,17

1300

13430,75

11350,02

1361

248,06

16516,32

1200

12318,19

10401,22

1206

219,81

15138,31

1100

11181,67

9458,35

1097

199,94

13746,2

1000

10068,26

8527,34

984

179,34

12379,44

900

8959,77

7608,19

875

159,48

11021,3

11135,4

800

7867,1

6694,97

767

139,79

9781,05

9881,5

700

6799,48

5805,47

662

120,66

8458,59

8545,7

600

5749,86

4921,9

560

102,07

7230,1

7328,5

500

4724,66

4062,05

458

83,48

6026,8

6148,6

400

3726,52

3214,06

360

65,61

4756,3

4852,8

300

2757,16

2389,79

264

48,12

3593,9

3641,7

200

1810,62

1583,31

169,1

30,82

2395,6

2443,1

100

893,438

786,91

80,8

14,73

1207,2

9. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

Термический баланс котла представляет собой уравнение приходных и расходных статей тепла в котле, в итоге решений уравнений термического баланса определяются все термо утраты в котле, коэффициент поленого деяния и расход горючего.

Уравнение термического баланса имеет вид:

;

Уравнение термического баланса составляется на один килограмм горючего и все входящите в него величины имеют размерность — кДж/кг;

— распологаемое тепло горючего, кДж/кг;

— тепло, приобретенное воздухом от наружных источников, кДж/кг;

— тепло введенное в котел с форсуночным распыливающим паром, кДж/кг;

— полезно применяемое тепло в котле, кДж/кг;

— утраты тепла с уходящими газами, кДж/кг;

— утраты тепла от хим недожога горючего, кДж/кг;

— утраты тепла от механического недожога горючего, кДж/кг;

— утраты тепла через ограждающие стены газоходов топки, кДж/кг;

— утраты с физическим теплом шлаков, кДж/кг;

— низшая теплота сгорания горючего, кДж/кг;

кДж/кг (см. 1).

Располагаемое тепло горючего

, кДж/кг, где

, кДж/кг — физическое тепло горючего.

— теплоемкость рабочего горючего, кДж/(кгК);

— температура рабочего горючего, .

Для жестких топлив .

, кДж/(кгК); /1/

, кДж/кг. /1/

Физическое тепло горючего учитывается в тех вариантах, когда горючее за ранее подогревается сторонним источником тепла (паровые сушилки и т.п.), также при сушке по разомкнутому циклу.

В итоге располагаемое тепло горючее равно :

кДж/кг. /1/

При наличии парового дутья либо паровом распыливании мазута паромеханическими либо паровыми форсунками в топку поступает пар из общестанционной магистрали. Так как в данном проекте паровое дутье отсутствует, то тепло, вносимое в топку паровым дутьем Qф=0.

В случае подготовительного, до входа в воздухоподогреватель котла, обогрева воздуха от наружных источников — паром из отборов, отработанным теплом и т.п., тепло этого обогрева

/1/

?? — отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к на теоретическом уровне необходимому. При отсутствии лишнего, отдаваемого на сторону, воздуха (?изб = 0)

?? = ??т + ??вп, /1/

где ??т — отношение количества воздуха, подаваемого в топку из воздухоподогревателя, к на теоретическом уровне необходимому, при отсутствии рециркуляции газов и для пылесистемы, работающей под давлением, определяется по формуле

??т , /1/

где ??т, ??вп — величины присосов воздуха соответственно в топку и

воздухоподогреватель, определяемые по имеющимся советам,

= 0,02 и = 0,03×2=0,06 ; /табл.4.2, 1/

— величина присоса воздуха в замкнутой системе пылеприготовления под разряжением;

-коэффициент излишка воздуха в месте отбора газов на рециркуляцию;

-коэффициент рециркуляции газов в низ топки либо через горелки.

Так как в данном проекте не предусмотрена рециркуляция, то . потому что выбрана ММA, работающая под давлением.

= 1,25-0,02-0 = 1,23; /1/

?? = ??т + ??вп=1,23 + 0,06 = 1,29;

При отсутствии лишнего, отдаваемого на сторону, воздуха .

Энтальпия на теоретическом уровне нужного количества воздуха на входе в воздушный тракт Hо.х.в определяется по формуле

, /1/

где Св=1,32145 кДж/(м3·К) — теплоемкость мокроватого воздуха при tх.в = 30?С — температура прохладного воздуха;

кДж/кг.

Энтальпия на теоретическом уровне нужного количества воздуха на входе в воздухоподогреватель определяется по последующей формуле

, кДж/кг /1/

кДж/кг. /1/

Утраты тепла с уходящими газами, %,

/1/,

где — энтальпия уходящих газов при излишке воздуха =1,38 и температуре =145, кДж/кг, принимается по /табл. 3, 1/;

, кДж/кг; /2/

100,27, кДж/кг;

Утраты тепла от хим и механической неполноты сгорания горючего и зависят от вида горючего и метода его сжигания и принимаются на основании опыта эксплуатации из /1/. и

;

Утраты тепла от внешнего остывания определяются по графику /1/ зависимо от паропроизводительность котла. При D=66,66 кг/с %.

Утраты тепла определяются по формуле:

/1/,

где , кДж/кг.

%

Коэффициент полезного деяния брутто определяется по формуле: %.

Расход горючего, подаваемого в топочную камеру, определяется как:

, кг/с;

Полезно применяемое тепло в котле:

, кДж/с /1/;

— количество тепла, затраченного на перевоплощение питательной воды, поступающей в котел в перегретый пар, кДж/с;

— количество тепла, затраченное на получение котловой воды, удаляемой с непрерывной продувкой.

=66,66 кг/с (см 1);

=3434,8 кДж/кг (см. 6);

кДж/кг (см. 7);

=1639,7 кДж/кг по , МПа /2/;

— расход пара на продувку;

Для котлов высочайшего давления

, кг/с.

кВт.

кг/с=74,2 т/ч.

Расчетный расход горючего определяется по формуле:

кг/с=73,58 т/ч.

10. ВЫБОР, ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Горелочное устройство, это устройство через которое горючее и нужный для горения воздух вводится в топочную камеру.

По советам /табл. 6.2, 1/, выбрано 8 горелок расположенных в два яруса.

Термическая мощность одной горелки:

, МВт;

Производительность одной горелки определяется как:

, кг/с;

Габаритные размеры и размеры выходных амбразур горелок определяются через площади сечений каналов, нужных для прохода пылевоздушной консистенции и вторичного воздуха .

; /1/

, /1/

где и — большой раход через горелку пылевоздушной консистенции и вторичного воздуха, соответственно, ;

=24 и =40 — скорость пылевоздушной консистенции и вторичного воздуха в каналах горелки, , см /табл. 6.6, 1/.

,

где — расход горючего, — объемное количество отработавшего сушильного агента, ; /1/

,

где — коэффициент подачи через горелку вторичного воздуха , из /1/;

— расход горючего на котел;

— температура жаркого воздуха;

,

значения , , , , берем из /3/;

=53% — суммарное количество воздуха на входе в пылеприготовительную установку в толиках от ;

;

— коэффициент, который учитывает возможность роста присосов в критериях эксплуатации из-за нарушения плотности пылесистемы;

— коэффициент учитывающий присос воздуха в пылеситсеме.

;

, ; ;

, ; ; =2.

Соотношения высоты и ширины каналов:

и ,

отсюда ширина горелки

, м;

, м, из условия

;

Высота горелки

, м.

,

рекомендуется 4, потому что при всем этом соотношении факел горелки более устойчив.

Все размеры и габариты глядеть на рисунке 8.

Рис. 8 — Горелка прямоточная

Заключение

В данной нам курсовой работе на базе анализа начальных данных горючего и расчётов для котла с естественной циркуляцией, паропроизводительностью Дпе=240 т/ч, давлением и температурой перегретого пара соответственно Рпе=13,8 МПа и tпе=540?С, температурой питательной воды tпв=210?С при сжигании бурого угля Реттиховский 1Б приняты последующие решения:

— топка камерная, сборка котла П-образная;

— пароперегреватель четырёхступенчатый, состоящий из радиационной, ширмовой и 2-ух конвективных ступеней;

— воздухоподогреватель рекуперативный трубчатый, применяемый для обогрева воздуха до температуры tг.в=400?С, подготовительный обогрев в калорифере отсутствует;

— температура уходящих газов ух=145?С, температура газов на выходе из топочной каме-ры =1100?С;

— сборка низкотемпературных поверхностей нагрева (воздухоподогревателя и эконо-майзера)- двухступенчатая в рассечку;

— коэффициент полезного деяния котла =89,463%, расход горючего подаваемого в топку, В=20,86 кг/с, расчётный расход горючего Вр также составляет 20,44 кг/с;

— горелки размещены тангенциально в два яруса, число горелок равно 8.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фурсов И.Д., Коновалов В.В. Конструирование и термический расчет паровых котлов: Учеб. пособие для студентов вузов. Издание 2-ое, переработанное и дополненное / Алтайский муниципальный технический институт им. И.И. Ползунова. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2001. — 266 с.: ил.

2. С. Л. Ривкин, А. А. Александров. Термодинамические характеристики воды и водяного пара. — М., «Энергия» , 1975.-80 с.

3. Плыгун И. В., Расчет пылесистемы. Объяснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: Физико-химические базы сжигания органических топлив. — Барнаул 2006. -23 с.: ил.

4. Ромадин В. П., Пылеприготовление, М. — Л., 1953; Андреев С. Е., Зверевич В. В., Перов В. А.

5. Резников М. И., Липов Ю. М. Котельные установки электростанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1987. 5-518- 288с.: ил.

]]>