Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРОВОГО КОТЛА

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒


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  

 

Характеристики продуктов сгорания

Табл. 2

№

п/п

Наименование

Обозн.

Разм.

Vo = 5,15 нм3/нм3; VoN2 =4,09 нм3/нм3;

VoH2O = 2,08 нм3/нм3; VRO2=1,02 нм3/нм 3

топка, II ст пп ПП эк II ст вп II ст эк I ст вп I ст
1. Коэффициент избытка воздуха  за газоходом a - 1,1 1,13 1,15 1,18 1,2 1,23
2. Коэффициент избытка воздуха  средний aср - 1,1 1,115 1,14 1,165 1,19 1,215
3. Объем водяных паров при a≥1 VH2O = VоH2O+0,0161* (aср–1)*Vо VH2O нм3/ нм3 2,0882 2,089 2,091 2,093 2,095 2,097
4. Объем дымовых газов при a>1 Vг =VRO2+VоN2+VH2O+(aср–1)* Vо Vг нм3/ нм3 7,705 7,782 7,92 8,04 8,17 8,3
5. Парциальное давление 3-х атомных газов τRO2= VRO2/ Vг τRО2 - 0,132 0,131 0,128 0,126 0,124 0,122
6. Парциальное давление водяных паров τН2О=VH2O/Vг τН2О - 0,271 0,268 0,264 0,260 0,256 0,252
7. Суммарное давление                    3-х атомных газов τn= τRO2+ τН2О τn - 0,403 0,399 0,392 0,386 0,38 0,374

 

2.3. Теплосодержание продуктов сгорания при a =1                         

Табл. 3

J °С

VRO2=1,02 нм3/нм3

VоN2  = 4,09 нм3/нм3

VоH2O = 2,08 нм3/нм3

 VВо=5,15 нм3/нм3

JВо=

∑J(СJ)В

ккал/нм3

JГо=

∑J(СJ)

ккал/нм3
(СJ)СО2 ккал/нм3 VRO2(СJ) СО2 ккал/нм3 (СJ)N2 ккал/нм3 VоN2 (СJ)N2 ккал/нм3 (СJ)Н2О ккал/нм3 VоH2O *(СJ)Н2О ккал/нм3 (СJ)В ккал/нм3
100 40,6 41,41 31 126,79 36 74,88 31,6 162,74 243,08
200 85,4 87,108 62,1 253,98 72,7 151,21 63,6 327,54 492,29
300 133,5 136,17 93,6 382,82 110,5 229,84 96,2 495,43 748,83
400 184,4 188,08 125,8 514,52 149,6 311,16 129,4 666,41 1013,76
500 238 242,76 158,6 648,67 189,8 394,78 163,4 841,51 1286,21
600 292 297,84 192 785,28 231 480,48 198,2 1020,73 1563,6
700 349 355,98 226 924,34 274 569,92 234 1205,1 1850,24
800 407 415,14 261 1067,49 319 663,52 270 1390,5 2146,15
900 466 475,32 297 1214,73 364 757,12 306 1575,9 2447,17
1000 526 536,52 333 1361,97 412 856,96 343 1766,45 2755,45
1100 587 598,74 369 1509,21 460 956,8 381 1962,15 3064,75
1200 649 661,98 405 1656,45 509 1058,72 419 2157,85 3377,15
1300 711 725,22 442 1807,78 560 1164,8 457 2353,55 3697,8
1400 774 789,48 480 1963,2 611 1270,88 496 2554,4 4023,56
1500 837 853,74 517 2114,53 664 1381,12 535 2755,25 4349,39
1600 900 918 555 2269,95 717 1491,36 574 2956,1 4679,31
1700 964 983,28 593 2425,37 771 1603,68 613 3156,95 5012,33
1800 1028 1048,56 631 2580,79 826 1718,08 652 3357,8 5347,43
1900 1092 1113,84 670 2740,3 881 1832,48 692 3563,8 5686,62
2000 1157 1180,14 708 2895,72 938 1951,04 732 3769,8 6026,9
2100 1222 1246,44 747 3055,23 994 2067,52 772 3975,8 6369,19

 

 

Энтальпии продуктов сгорания по газоходам        

                          Табл.4

J°С

JГо ккал/нм3

 

JВо ккал/нм3

 

J = J1о+ (a-1) * Jв

 

a"Т,Ш =1,1

a" п.п.=1,13

a"IIст ВЭ=1,15

a"IIст ВП=1,18

a"Iст ВЭ=1,20

a"Iст ВП=1,23

J ∆ J J ∆ J J ∆ J J ∆ J J ∆ J J

∆ J

100 243,08 162,74  

 

 

319,6

327,3

328,9

331,9

340,2

345,8

345,9

350

353,1

355,2

359,8

360,9

362,9

  

 

300,7

310,6

320

325,1

333

334,8

337,9

 

  

 

 

298,7

304,3

314,3

323,7

328,8

  

 

295,7

304

309,6

319,9

329,2

  

 

 

290,1

299,1

307,5

313,2

323,6

 280,51

 

287,5

295,2

 

 
200 492,29 327,54         557,8 567,6
300 748,83 495,43       838 847,9 862,8
400 1013,76 666,41     1113,7 1133,7 1147  
500 1286,21 841,51   1395,6 1412,4 1437,7 1454,5  
600 1563,6 1020,73   1696,3 1716,7 1747,3 1767,7  
700 1850,24 1205,1   2006,9 2031 2067,2 2091,3  
800 2146,15 1390,5 2285,2 2326,9 2354,7 2396,4    
900 2447,17 1575,9 2604,76 2652 2683,5      
1000 2755,45 1766,45 2932,09 2985        
1100 3064,75 1962,15 3260,96 3319,8        
1200 3377,15 2157,85 3592,93 3657,7        
1300 3697,8 2353,55 3933,15          
1400 4023,56 2554,4 4279          
1500 4349,39 2755,25 4624,91          
1600 4679,31 2956,1 4974,92          
1700 5012,33 3156,95 5328,02          
1800 5347,43 3357,8 5683,21          
1900 5686,62 3563,8 6043          
2000 6026,9 3769,8 6403,88          
2100 6369,19 3975,8 6766,77          
                               


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОВОГО КОТЛА

Рассчитываемая величина Обозна- чение Размер- ность Формула или обоснование Расчет

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

 


⇐ Предыдущая123Следующая ⇒
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2019-03-21; Просмотров: 1453; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.147 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь