Курсовая работа: Расчет котельного агрегата

Содержание

Аннотация

Описание котельного агрегата

Расчет горения топлива

Определение присосов

Определение энтальпий продуктов сгорания

Экономичность работы парового котла. Расход топлива на котел

Тепловой расчет топочной камеры

Определение тепловосприятий ступеней пароперегревателя и температур пара после каждой ступени

Расчёт пароперегревателя

Расчёт водяного экономайзера

Расчёт воздухоподогревателя

Тепловой баланс котла

Тепловая схема котла Е-210-140

Список используемой литературы

Аннотация

котел тепловой пароперегреватель сгорание

Данная пояснительная записка к курсовому проекту представляет собой расчёт котельного агрегата прототипом которого является котел типа Е-210-140 вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, паропроизводительностью 210 т/ч. Сжигаемое топливо - мазут.

С. 40. Табл. 4. Рис. 13. Библиограф.: 3 назв.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Продольный разрез котла после реконструкции……………………………...А1

Поперечный разрез котла после реконструкции……………………………...А1

Всего листов формата А1……………... …………………………...2

Описание котельного агрегата

Котельный агрегат типа Е-210-140 предназначен для работы на каменных и бурых углях, а также фрезторфе, сжигаемых в пылевидном состоянии.

Котел -- однобарабанный, радиационного типа, с естественной циркуляцией, выполнен по П-образной схеме, высокого давления (140 атм), паропроизводительность составляет 210 т/ч.

Топочная камера - призматическая, открытого типа, с сухим шлакоудалением, в сечении представляет прямоугольник с размерами в свету 9792х7040 мм, высота топки составляет 27,5 м, полностью экранирована трубами диаметром 60 мм с толщиной стенки 5 мм, расположенными с шагом 64 мм (сталь 20); состоит из транспортабельных блоков, каждый из которых представляет самостоятельный циркуляционный контур. В зависимости от вида сжигаемого топлива топочная камера оборудуется либо турбулентными горелками, расположенными на боковых стенах или с фронта, либо прямоточными щелевыми -- в углах топки. На фронте котла могут быть установлены шахтные мельницы.

Блоки топочной камеры подвешены на тягах к потолочному перекрытию каркаса котла и свободно расширяются вниз.

В верхней части топки трубами заднего экрана образован аэродинамический выступ. Фронтовой и задний экраны образуют в нижней части топки наклонные под углом в 55° скаты холодной воронки. Фестон однорядный.

Барабан котла -- сварной конструкции, внутренним диаметром 1600 мм с толщиной стенки 100 мм, выполненной из стали 22К.

Схема испарения -- двухступенчатая, с промывкой пара питательной водой. Первая ступень испарения включена непосредственно в барабан котла, второй ступенью служат выносные сепарационные циклоны. Во вторую ступень включаются передние панели боковых экранов.

Внутрибарабанные устройства: внутрибарабанные циклоны, окружной дырчатый щит, потолочный пароприемный дырчатый щит, паропромывочный щит.

Горизонтальный газоход имеет размеры в горизонтальной плоскости 2594х9792 мм, высота составляет порядка 4 м, в котором располагается пароперегреватель котла радиационно-конвективного типа.

Радиационная часть выполнена в виде 16 ширм, расположенных на выходе из топки, и потолочных труб топочной камеры. Ширмы выполнены из труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 5 мм (сталь 12Х1МФ). Потолочные трубы диаметром 32 мм с толщиной стенки 3,5 мм (сталь 20). По ходу пара радиационная часть представляет собой вторую ступень пароперегревателя.

Конвективная часть - трехступенчатая. Первая ступень по ходу пара (противоток) выполнена из труб диаметром 38 мм с толщиной стенки 4 мм, третья и четвертая (смешанный ток) - 42х4,5 мм (сталь 12Х1МФ).

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется впрыском «собственного» конденсата в рассечку ширм (первая ступень впрыска) и в рассечку между третьей и четвертой ступенями пароперегревателя (вторая ступень впрыска). Bo избежание влияния температурных разверок в схеме пароперегревателя предусмотрены перебросы пара «края -- середина» во второй, третьей и четвертой ступенях.

Опускной газоход имеет размеры в горизонтальной плоскости 5800х9792 мм, в котором располагаются скомпонованные в рассечку экономайзер и воздухоподогреватель.

Водяной экономайзер двухступенчатый, 1-ая ступень - двухпоточная, 2-ая - однопоточная, изготовлен из труб диаметром 32 мм с толщиной стенки 3,5 мм (сталь 20).

Воздухоподогреватель - трубчатый, по воздуху шестиходовой и двухпоточный. Состоит из 24 кубов высотой 3,7 м каждый, расположенных в три яруса по высоте и две колонки по глубине котла. Кубы имеют одинаковые размеры и выполняются из углеродистых электросварных труб диаметром 40 мм и толщиной стенки 1,6 мм. Крайние по фронту котла кубы отличаются от средних тем, что имеют обшивку одной торцевой стенки.

Расширение кубов воздухоподогревателя и перепускной системы воспринимается компенсаторами типа “гармошка”.

Для очистки поверхностей нагрева от шлака и золы предусмотрена установка обдувочных приборов и дробеочистки в конвективной шахте.

Обмуровка топочной камеры - облегченного типа, крепится на экранных трубах, толщина составляет от 100 до 500 мм.

Каркас котла -- металлический, сварной конструкции.

Котел снабжен необходимой арматурой, устройствами для отбора проб пара и воды, а также контрольно-измерительными приборами. Процессы питания котла, регулирования перегретого пара и горения автоматизированы. Предусмотрены средства тепловой защиты.

Котлоагрегат поставляется транспортабельными блоками.

Рис. 1 Продольный разрез котельного агрегата

Рис 2 Поперечный разрез котельного агрегата

Расчет горения топлива

Из справочных данных [2, с.164-165] выбираем состав топлива:

Состав задан в процентах по массе.

Пересчет топлива на новый состав

Сжигаемое топливо имеет в составе % и % - из задания.

Заданное содержание соединений серы и золы отличается от имеющегося в выбранном топливе, поэтому произведем пересчет его состава

Определим пересчетный коэффициент:

[3]

Произведем пересчет состава топлива на рабочую массу:

Определение низшей теплоты сгорания

[3]

Определение теоретического расхода воздуха для сжигания топлива

Теоретический количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, рассчитывается для коэффициента расхода воздуха =1.

[2, c.16]

Определение состава продуктов сгорания

Рассчитаем теоретический состав продуктов сгорания топлива, воспользовавшись следующими формулами [2, с.16]:

;

;

;

В объем водяных паров следует включить пар, необходимый для распыливания мазута [2, c.16]. Примем расход пара равным [4]. Тогда:

; [2, c.16]

Суммарный объем продуктов сгорания равен:

;

Объемные доли трехатомных газов:

Масса дымовых газов:

[2, c.16]

Определение присосов

Присосы в каждой поверхности определяются по справочным данным [1, c.18-19]

Таблица 1

Объемы продуктов сгорания и объемные доли трехатомных газов

Объем трехатомных газов не зависит от величины присосов, меняется только их объемная доля в общем кол-ве газов.

Определение энтальпий продуктов сгорания

, где - расчетная температура, . [1, c.23]

Энтальпия продуктов сгорания при избытке в-ха :

Таблица 2

Теплоемкости воздуха, газов и водяных паров в интервале температур от 0 до

Таблица 3

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах, кДж/кг