ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ Стр 1 из 3Следующая ⇒ СОДЕРЖАНИЕ         Перечень графических документов ………………………………………     4    стр.  Введение ……………………………………………………………………     4     стр. 1. Краткая характеристика парового котла ……………………………….     5    стр. 1.1. Котел БКЗ-220-100Ф …………………………………………………..      5  стр. 1.2. Термодинамические данные ………………………………………….        5  стр. 1.3. Конструктивные характеристики конвективных поверхностей нагрева   6 стр. 2. Характеристика топлива …………………………………………………       7  стр. 2.1. Состав топлива, объемы воздуха для сгорания 1 нм3 газа при a =1 ...     7  стр. 2.2. Характеристика продуктов сгорания ………………………………….      8  стр. 2.3. Теплосодержание продуктов сгорания при a =1……………………...      9  стр. 2.4. Энтальпия продуктов сгорания по газоходам …………………………    10 стр. 3. Тепловой расчет парового котла ………………………………………..        11 стр. 3.1. Тепловой баланс ………………………………………………………..        11 стр. 3.2. Расчет топки …………………………………………………………….        11 стр. 3.3. Ширмы II ступени ПП ………………………………………………….        13 стр. 3.4. Отводящие трубы заднего экрана ……………………………………..        15 стр. 3.5. III ступень ПП …………………………………………………………..         16 стр. 3.6. Работа II регулятора перегрева впрыском …………………………….       18 стр. 3.7. IV ступень пароперегревателя …………………………………………       18 стр. 3.8. Радиационный пароперегреватель …………………………………….       19 стр. 3.9. I ступень пароперегревателя …………………………………………...       20 стр. 3.10. Воздухоподогреватель I ступени ……………………………………..      22 стр. 3.11. Водяной экономайзер I  ступени ……………………………………...      24 стр. 3.12. Воздухоподогреватель II ступени …………………………………….      26 стр. 3.13. Водяной экономайзер II  ступени ……………………………………..      28 стр. 3.14. Расчетная невязка теплового баланса …………………………………    30 стр. Список используемой литературы………………………………………………. 31 стр.   ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ № листа Наименование Формат   Продольный разрез котла БКЗ-220-100Ф А1   Поперечный разрез котла БКЗ-220-100Ф А1   ВВЕДЕНИЕ 1. Расчет выполнен по нормативному методу «Тепловой расчет котельных агрегатов», 1973 г. 2. Тепловой расчет выполнен на основании исходных данных. -  котлоагрегат типа БКЗ-220-100 Барнаульского котельного завода, в данном случае с поперечными связями. -   Температура уходящих газов - 130°С. - Топливо – газ природный месторождения Бухара-Урал. 3. Конструктивные характеристики взяты из теплового расчета, выполненного Барнаульским заводом (№ 58727). 4. Топка рассчитана на светящееся пламя в соответствии с установленными горелками. 5. Учитывая, что газ – основное топливо, коэффициент загрязнения экранов принят xоткр = 0,65; xзакр = 0,2. 6. Цель работы: закрепление знаний полученных при изучении теоретического курса «Котельные установки и парогенераторы»; приобретение навыков пользования нормативными материалами, справочной и технической литературой.     КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРОВОГО КОТЛА Котел БКЗ 220-100Ф   1 Паропроизводительность Д т/ч 220 2 Давление пара за парозапорной задвижкой Р(абс) кгс/см2 100 3 Давление в барабане котла Рб(абс) кгс/см2 112 4 Температура перегретого пара tпп °С 540 5 Температура питательной воды tпв °С 160 6 Температура холодного воздуха tхв °С 30 7 Температура уходящих газов Jух °С 130 8 Процент продувки a % 2% 9 Топливо Природный газ     Термодинамические данные 1 Теплосодержание перегретого пара (Рабс = 100 кгс/см2; tпе = 540°С) ίпп ккал кг 831,7 2 Теплосодержание насыщенного пара (Рбабс = 112 кгс/см2) ί" ккал кг 646,2 3 Теплосодержание питательной воды (Рбабс = 112 кгс/см2; tпв = 160°С) Ίпв ккал кг 162,7 4 Энтальпия воды при tн Рбабс = 112 кгс/см2 ί′ ккал кг 346,2 5 Температура насыщения при Рбабс = 112 кгс/см2 tн °С 317,9 6 Скрытая теплота парообразования при Рбабс = 112 кгс/см2 τ ккал кг 300 7 Температура воды, впрыскиваемой в пароохладитель при Рвпр= 111 кгс/см2 tвпр °С 317,2 8 Энтальпия впрыскиваемой воды ίвпр ккал кг 345,2   Конструктивные характеристики конвективных поверхностей нагрева № п/п Наименование Обозн. Разм. Ширмы III-IV ст пп I ст пп вэ II ст вп II ст вэ I ст вп I ст 1 Диаметр труб   d*S мм 32*4 38*4,5 38*4 32*3,5 40*1,5 32*4 40*1,5 2 Расположение труб   - - кор. кор. кор. шахм. шахм. шахм. Шахм. 3 Шаги труб   S1 S2 мм 585 38 90 70 90 70 75 55 60 42 75 46 60 42 4 Число рядов труб   Z шт 40 6 12 24 40 32 33 5 Число труб в ряду   n шт 16 104 104 60 80 23 324 6 Число параллельно вк-люченных труб N шт 320 624 1248 1440 3200 736 10692 7 Дополнительная повер-хность нагрева Hдоп м2 41 - - - - - - 8 Полная поверхность нагрева Hпол Hпр м2 456 370 585 1140 5200 1468 10570 9 Сечение для прохода газов Fпол Fпр м2 70 29,3 23,5 24,8 13,7 19,7 11,1 10 Сечение для прохода обогреваемой среды f м2 0,72 0,103 0,147   22,2   11,3 11 Число ходов обогреваемой среды m шт.         1   5   ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВА 2.1. Состав топлива, объемы воздуха для сгорания 1 нм3 газа при a = 1     Табл. 1 Состав топлива: 1. Топливо- природный газ Бухара-Урал. 2. Низшая теплотворная способность Qнр=8541. 3. Удельный вес γ0= 0,705 кг/м2 4. Метан СН4 = 94,2 % 5. Этан С2Н6 = 2,5% 6. Пропан С3Н8 = 0,4 % 7. Бутан С4Н10 = 0,2 % 8. Пентан С5Н12 = 0,1 % 9. Углекислый газ СО2 = 0,4 % 10. Азот N2 = 2,0 % Теоретическое количество воздуха для сгорания 1 нм3 газа: Vо = 0,0476[0,5*СО + 0,5*Н2 + 1,5*Н2S + ∑(m + n/4)*СmHn  - O2] 0,0476*[(1+4/4)*94,2 +(2+6/4)*2,5+(3+8/4)*0,4 + (4+10/4)* 0,2 + (5+12/4)*0,1] = 5,15 нм3/ нм3 Теоретический объем азота: VоN2 = 0, 79* Vо + N2/100 = 0,79*5,15+2,0/100 = 4,09 нм3/ нм3 Теоретический объем водяных паров: VоH2O = 0,01*[ Н2S + ∑n/2*СmНn + 0,124*d] + 0,0161*Vо = 0,01*[4/2*94,2+6/2*2,5+8/2*0,4+10/2*0,2+12/2*0,1+0,124*10] + 0,0161*5,15 = 2,08 нм3/ нм3   Объем трехатомных газов VRO2 = 0,01 * [СО2 + СО + Н2S + ∑ m* СmНn] = 0,01*[0,4 + 94,2 + 2*2,5 + 3*0,4 + 4*0,2 + 5*0,1] = 1,02 нм3/ нм3   Объем дымовых газов при a = 1 Vог  = VоN2 + VоH2O + VRO2 = 4,09 + 2,08 + 1,02 = 7,19 нм3/ нм3     Тепловой баланс Располагаемое тепло топлива Qр р ккал нм3 Qp р= Qpн 8541 Температура уходящих газов   J ух °С задана 130 Теплосод. теорет. необходимость кол-ва воздуха Jхв ккал нм3 По J-J таблице 91,95 Теплосод. уход газов Jyx ккал нм3 задана 517,16   Потери тепла:   с уходящими газами q2 % ( Jух- aух Jхв)*100 Qр р (517, 16-1,23*91,95)*100 = 4,73                8541 от химического недожога q3 % По таблице 3 0,5 в окружающую среду q5 % По рис.1 0,55 Коэффициент сохранения тепла φ -  1 - q5   ηка +q5     1 - __ 0,55__   = 0,994    93,7+0,55 Сумма тепловых потерь ∑q   % q2+q3+ q4+ q5 q4=0 5,24+0,5+0,55=5,78 Коэффициент полезного действия агрегата ηка % 100-∑q 100-5,78=94,2 Теплоход. перегретого пара ίnu (термод. данные) ккал кг задано 831,7 Теплосодержание питательной  воды ίnb ккал кг задано 162,7 Полезное использованное в агрегате тепло Qka ккал час D(ίnп - ίnв)+Dпр(ίпp – ίпв) 220*(831,7-162,7)+4,4* *(346,2-162,7) = 147987400 Полный расход топлива Bp м2 г Qka*100 Qp p* ηка 147987400*100  = 18393,5      8541*94,2 Расчет топки
Объем топочной камеры	Vт	м3	Конструктивная хар-ка		992
Полная лучевоспри-нимающая поверхность	Нл	м2	Конструктивная хар-ка		590+65=655
Полная поверхность стен	Fст	м2	Конструктивная хар-ка		688
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м	3,6Vт Fст		3,6* 992=5,19                   688
Температура газов на выходе из топки	J"	°С	Принимаем с послед. уточнением		1200
Коэффициент загряз-нения топочных экранов	ξот		табл. 6 методички		0,65
Коэффициент загряз-нения закрытых экранов	ξзакр.		табл. 6 методички		0,2
Объемная доля водяных паров	τH2O				0,185
и 3-х атомных газов	ΤRO2				0,272
Произведение			PnS = τnS		0,272*5,19=1,41
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами	Кг		HOM3 Hорм. метод		0,42
Суммарная поглощательная способность 3-х атом. газов			KPS = KrτnS		0,42*1,41=0,592
Температура горячего воздуха	tгв	°С	Принимаем с послед. уточнением		385
Теплосодержание го-рячего воздуха	Jгв	ккал нм3			1206,9
Коэффициент избытка воздуха в топке	aт				1,1
Присос воздуха в топку	∆aт				0,05
Отношение количества воздуха за в.п. и теоретически необходимого кол-ва воздуха	β"вп		aт-∆aт		1,1-0,05=1,05
Теплосодержание хо-лодного воздуха	Joxв	ккал нм3			91,95
Тепло, вносимое воздухом в топку	Qв	ккал нм3	β"ви* Jогв+∆aт* Joxв		1,05*1206,9+0,05*91,95 =1271,83
Тепловыделение в топке на 1 нм3 топлива	Qт	ккал нм3	Qн p 100* q3+ Qв 100		8541*100-0 ,5+1271,83                 100 = 9770,13
Теплоемкость газов на выходе из топки	Jc	ккал 30нм3/с	Jг Jг		9395,54=4,698             2000
Теоретическая температура горения	Jа	°С	Qт Jc		9770,13=2079             4,698
	Та	К	Jа+273		2079+273=2352
Среднее значение коэффициента тепло-вой эффективности экранов	Ψ		X* ξ X=1 (номогр. 1 нм)		1*0,65=0,65
Величина		ккал м2/час	Bp*Qт Fст		18393 *9770= 261,2*103          688
Произведение	Ψξ		∑(ξ*Нл) Fст		0,65*590+0,2*65=0,58               688
Относительная высота положения максимума температур	Х		Н1 Н2		4,0 = 0,26             15,25
Коэффициент М	М		0,54-0,2х		0,54-0,2*0,26=0,488
Степень черноты факела	аф		Номогр. 7 (НМ)		0,38
Степень черноты топки	ат		___аф____ аф+(1- аф) Ψ		______0,38______ = 0,485 0,38+(1-0,38)*0,65
Температура газов на выходе из топки	J’’		_______Та_________ - 273 +1 М 4,9*Ψср* F ст *ат*Та3)0,6 108φBpJсср		0,488   ___________2352______________ - 273  +1          4,9*0,65*688*0,485*23523)0,6 108*0,994*18240*5,083 =1179,6
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	Vcср	ккал нм3	Qт- Jг" Jа- Jг"		9770-5301,43 = 5,083        2079-1200
Теплосодержание га-зов на выходе из топки	Jт"	ккал нм3			5022,55
Тепло, переданное излучением в топке	Qл	ккал нм3	φ(Qт- Jт")		0,994(9770,13-5202,55) =4539,1
Тепловая нагрузка лучевосприн.       поверхности		ккал м2/час	Bp Qл Нл		18393*4539,1 = 127,49*103         655
Видимое тепло напряжение топочного объема		ккал м3/час	Bp Qн p Vт		18393*8541 = 158*103           992

3.3. Расчёт ширмы II -й ступени пароперегревателя

Средний диаметр труб	d*δ	мм		Конструктивная хар-ка	32*4
Расположение труб	Коридорное
Относительный поперечный шаг	S1 d			Конструктивная хар-ка	585/32=18,3
Относительный продольный шаг	S2 d			Конструктивная хар-ка	38/32=1,19
Число рядов труб по ходу газов	Z			Конструктивная хар-ка	40
Число лент по ширме	n			Конструктивная хар-ка	16
Поверхность нагрева	Н		м2	Конструктивная хар-ка	456
Лучевоспринимающая поверхность	Нл		м2	Конструктивная хар-ка	81
Живое сечение для прохода газов	Fср		м2	Конструктивная хар-ка	70
Живое сечение для прохода пара	fп		м2	Конструктивная хар-ка	0,072
Температура газов на входе	J’		°С	Из расчета топки	1179,7
Теплосодержание газов на входе	J′		ккал нм3		5202,55
Угловой коэффициент из топки на пучок, расположенный за ширмами	φтп				=0,17
Объемная доля водяных паров и 3-х атомных газов	τH2O				0,185
	τп				0,272
Произведение			м*кгс/см2	PnS = τnS	0,272*0,712=0,194
Эффективная толщина излучающего слоя	S		м	___1,8___ 1+1+1 а в с	________1,8_______ = 0,712   1  + 1 +   1__ 5,23 0,585 1,594
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами	Кг		___1___ м*кгс/см2	Номограмма №2 НМ	1,1
Сила поглощения незапыленного потока	KPS			KrτnS	1,1*0,194=0,213
Степень черноты незапыленного потока в ширмах	а			Номограмма №2 НМ	0,2
Тепловосприятие ширм излучением из топки	Qшл		Ккал кг	y* Qлξуг*[1- φтп(1-а)]Нл ∑(ξНл)	0,8 *4539,17*0,65 *[1-0,17(1-0,2)]81 0,65*590+0,2*0,65 =417
Расчетная поверхность нагрева	Нр		м2	Н-Ншл	456-81=375
Температура и теплосодержание пара на входе	t′		°С		405
	ί′		ккал кг		741
То же, на выходе	t"		°С		485
	ί"		ккал кг		796,2
Количество впрыскиваемого конденсата в I регуляторе перегрева	Dвпр I		т/ч		22
То же во II регуляторе перегрева	Dвпр II		т/ч		3,7
Тепловосприятие ширм по балансу	Qб		ккал кг	(D- Dвпр I - Dвпр II )( ί "- ί ′) Bp +D впр I ( ί "- ίвпр )- Qшл              Bp	(220-25,7)(796,2-741) + 18393 +22(793,1-345,2) – 417=          18393 =705,01
Теплосодержание газов за ширмами	J"		ккал нм3	J′- _Q б _ φ	5202,55-705,01 = 4492,7 0,994
Температура газов за ширмами	J’"		°С		1032
Средняя температура газов	J		оС	J′′ + J ’" 2	1106,1
Средняя скорость газов	Wг		м/с	Вр Vг* ( V ’ +273)     3,6Fг     273	18,393*11,886*(1106,1+273) 3,6*70           273 =4,3
Коэффициент теплоотдачи конвенцией	aк		ккал м2ч°С	Номограмма №12 НМ aнСzCф aн=40 Сz=1 Cф=1,01	1*1,01*40=40,4
Средняя температура пара	t		°С	t′ + t" 2	405 +485=445 2
Средняя скорость пара	Wп			(D- D впр I- Dвпр II)Vср" ______2_____________ 3,6fп	(220-22- 3,7)*0,0285 _____2____________ =22,57       3,6*0,072
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару	a2		ккал м2ч°С	aн*Сд Сд=1,04 aн=2700 (номогр. 15 нм)	2700*1,04 = 2808
Коэффициент загряз-ния	έ		м2ч °С ккал		0,0064
Температура поверхностей загрязнений	t3		°С	t+( έ +1)*Q бВр                 a2      Н	445+(0,0064+__1__)*                 2808 *705,01*18393 = 637              456
Степень черноты продуктов сгорания	а			1-е-крs	а=1-e-0,213=0,192
Коэффициент теплопередачи излучением	aл		ккал м2ч°С	а*сг*aн aн=290 сг=0,96 (номогр. №19 нм)	0,192*0,96*290=53
Коэффициент теплопередачи в ширмах	К		ккал м2ч°С	____aк+ aл______ 1+( έ +1)(aк+aл )              a2	40,4+53_______ 1+(0,0064+_1_)(40,4+53)=52               2808
Температурный напор	∆t		°С	V -t	1106,01-445=661,1
Тепловосприятие ширм по уравнению теплообмена	Qт		ккал нм3	Нр *К*∆ t Вр	375*52*661,1= 700,8        18393
Расхождение с принятым по балансу тепловосприятием			%	Qб- Qт*100%         Qб	705,01-700,8*100%=0,67     705,01

Список используемой литературы

1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) /Под ред. Кузнецова Н.В., Дубовского И.Е., Карасиной Э.С. – 1973.

2. Тепловой расчет котельных агрегатов (Номограммы и примеры расчета) /Составитель: Фадюшина М.П., научный редактор ассистент Е.А. Васинов - Свердловск, 1988.

3. Парогенераторы промышленных предприятий / Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. – 1978.

СОДЕРЖАНИЕ

 Перечень графических документов ………………………………………     4    стр.

 Введение ……………………………………………………………………     4     стр.

1. Краткая характеристика парового котла ……………………………….     5    стр.

1.1. Котел БКЗ-220-100Ф …………………………………………………..      5  стр.

1.2. Термодинамические данные ………………………………………….        5  стр.

1.3. Конструктивные характеристики конвективных поверхностей нагрева   6 стр.

2. Характеристика топлива …………………………………………………       7  стр.

2.1. Состав топлива, объемы воздуха для сгорания 1 нм³ газа при a =1 ...     7  стр.

2.2. Характеристика продуктов сгорания ………………………………….      8  стр.

2.3. Теплосодержание продуктов сгорания при a =1……………………...      9  стр.

2.4. Энтальпия продуктов сгорания по газоходам …………………………    10 стр.

3. Тепловой расчет парового котла ………………………………………..        11 стр.

3.1. Тепловой баланс ………………………………………………………..        11 стр.

3.2. Расчет топки …………………………………………………………….        11 стр.

3.3. Ширмы II ступени ПП ………………………………………………….        13 стр.

3.4. Отводящие трубы заднего экрана ……………………………………..        15 стр.

3.5. III ступень ПП …………………………………………………………..         16 стр.

3.6. Работа II регулятора перегрева впрыском …………………………….       18 стр.

3.7. IV ступень пароперегревателя …………………………………………       18 стр.

3.8. Радиационный пароперегреватель …………………………………….       19 стр.

3.9. I ступень пароперегревателя …………………………………………...       20 стр.

3.10. Воздухоподогреватель I ступени ……………………………………..      22 стр.

3.11. Водяной экономайзер I  ступени ……………………………………...      24 стр.

3.12. Воздухоподогреватель II ступени …………………………………….      26 стр.

3.13. Водяной экономайзер II  ступени ……………………………………..      28 стр.

3.14. Расчетная невязка теплового баланса …………………………………    30 стр.

Список используемой литературы………………………………………………. 31 стр.

ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ

ВВЕДЕНИЕ

1. Расчет выполнен по нормативному методу «Тепловой расчет котельных агрегатов», 1973 г.

2. Тепловой расчет выполнен на основании исходных данных.

-  котлоагрегат типа БКЗ-220-100 Барнаульского котельного завода, в данном случае с поперечными связями.

-   Температура уходящих газов - 130°С.

- Топливо – газ природный месторождения Бухара-Урал.

3. Конструктивные характеристики взяты из теплового расчета, выполненного Барнаульским заводом (№ 58727).

4. Топка рассчитана на светящееся пламя в соответствии с установленными горелками.

5. Учитывая, что газ – основное топливо, коэффициент загрязнения экранов принят x_откр = 0,65; x_закр = 0,2.

6. Цель работы: закрепление знаний полученных при изучении теоретического курса «Котельные установки и парогенераторы»; приобретение навыков пользования нормативными материалами, справочной и технической литературой.