Дипломная работа: Выбор и расчет принципиальной тепловой схемы ТЭЦ

Определение объема воздуха, для полного .

При сжигании газа теоретический воздуха равен:

(2.1)

где - число углерода;

n число атомов

Vє 9,38 (м/м3).

Определение объема азота продуктах сгорания.

При природного газа объем азота

, (2.2)

(м/м3). (2.3)

Определение трехатомных газов

При учитываем, что углерода и газ принято и называть трехатомные газы», т.е. RO = CO

При сжигании топлива объем газов равен:

Определение объема водяных

, (2.5)

(м3/м3)

Определение среднего избытка воздуха газоходе для поверхности нагрева

(2.6)

где коэффициент избытка перед газоходом;

- избытка воздуха газохода.

(2.7)

Для

; (2.8)

;

;

;

.

2.2

продуктов сгорания, доли трехатомных

2.2 Построение процесса расширения в hs-диаграмме

Количество содержащееся в или продуктах называют теплосодержанием воздуха или сгорания. При расчетов принято воздуха или сгорания относить 1 кг топлива. Расчет продуктов сгорания при действительных избытка воздуха каждой поверхности нагрева.

Определение теоретического объёма для всего диапазона температур по формуле.

Результаты расчета продуктов сгорания газоходам котлоагрегата в таблицу 2.3 По данным 2.3 строится график (в соответствии с рисунком 6).

Таблица 2.3 - Энтальпия м3 газообразных продуктов

Рисунок 6 - продуктов сгорания реперных точках тракта котельного агрегата

2.4 баланс котельного (КА)

Определение котельного агрегата

Коэффициент действия (КПД) котла - полезной теплоты располагаемой.

Для КПД котельного составим уравнение баланса.

кДж/м3

Приходную уравнения теплового называют располагаемой (). Таким

, (2.23)

где полезная теплота, КА, кДж/м3;

- теплоты с газами, кДж/м3;

- теплоты вследствие неполноты сгорания кДж/м3

- потери из-за механической сгорания топлива, 3;

- теплоты от охлаждения котельного кДж/м3

- потери со шлаком, 3;

Разделим и правую уравнения на обозначим

, (2.24)

Тогда

%. (2.25)

;

q = 0,5%[8, . 49];

q = 0[8, . 49];

q = 1,7% c. 50];

Так q4 0, то р= КА= м3/с.

2.5 теплотехнический расчет

При проектировании эксплуатации котельных чаще всего поверочный расчет устройств. Для поверочного расчета знать геометрические топки. Геометрические топки [8]:

Объём 35,7 м3

Площадь стен топки м2

Диаметр труб 51·2,5

Площадь лучевоспринимающей нагрева 40 м2

Предварительно принимаем продуктов сгорания выходе из камеры t 0С. Для ринятой температуры энтальпию продуктов на выходе топки: Н= кДж/м3.

Полезное в топке:

(кДж/м).

Определяем тепловой эффективности

(2.36)

где х угловой коэффициент, = 0,82 ];

- учитывающий снижение экранных поверхностей вследствие их наружными отложениями закрытия огнеупорной = 0,65 ].

.

(м).

Определяем ослабления лучей:

При газообразного топлива ослабления лучей от коэффициентов лучей трехатомными

Т.к. расхождение получаемой температурой ОС) ранее принятой ОС) выходе из не превышает ОС, расчет считается оконченным.

2.6 Расчет котельного пучка

При выполнении теплового расчета котлоагрегата проводится поверочный расчет фестона (котельного пучка). Температура пароводяной смеси в них равна температуре насыщения при давлении в барабане котла.

Теплообмен в газоходах происходит за счет конвекции с частичным учетом теплообмена излучением из межтрубного пространства. Для расчета газохода известны температура и энтальпия газов перед ними.

а) Определим конструктивные размеры:

в=2,75 - высота камеры

а=2,178 - ширина камеры

l=2,75 - длина трубы

z1=16 - число труб в ряду котельного пучка

z2=25 - число рядов в пучке

Полная физическая поверхность нагрева определяется:

м2 (2.51)

где l - длина одной трубы в соответствующем ряду, м.

Живое сечение для прохода дымовых газов:

м2 (2.52)

где- размеры газохода в расчетном сечении, м;

где ВР - расчетный расход топлива, м3/ч;

VГ - объем газов на 1 м3 топлива рассчитываемого газохода при средней температуре дымовых газов.

При выполнении поверочного расчета газоходов определяют температуру газов за ними и количество тепла, отданного газами в пучке.

Основными уравнениями при расчете теплообмена в газоходах являются:

а) уравнение теплового баланса:

б) уравнение теплопередачи:

(2.56)

где - коэффициент сохранения тепла (определен в тепловом балансе);

- энтальпии газов на входе в поверхность и выходе из нее, ;

- величина присоса воздуха в пучке (определен в расчете 3);

- энтальпия холодного воздуха, ;

- расчетная поверхность пучка, м2;

- средний температурный напор,

Если полученное по уравнению теплообмена значение Qт отличается от определенного по уравнению баланса Qб не более чем на 2%, расчет поверхности заканчивается. Окончательными принимаются температура, энтальпия и тепловосприятия пучка, вошедшие в уравнение баланса.

При большем расхождении Qт и Qб принимают новое значение температуры за пучком и повторяют расчет (метод приближении).

Для уменьшения количества приближений и объема расчетов рекомендуется задаваться двумя значениями возможных температур газов за пучком с интервалом 50оС и 100оС. При расхождении Qт и Qб за пучком более 2% окончательную температуру за пучком можно найти при помощи графической интерполяции.

Расчет при температуре 500оС.

По уравнению теплового баланса:

(2.57)

По уравнению теплопередачи:

(2.58)

где K- коэффициент теплопередачи и находится по формуле:

(2.59)

Ш=0.6- коэффициент тепловой эффективности.

бн - находят по номограмме [1,11], для этого рассчитаем скорость дымовых газов:

По номограмме [1,11] находим =46.Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к наружной стенке труб пучка:

Найдем коэффициент теплопередачи:

Определим среднюю температуру дымовых газов:

Найдем коэффициент теплопередачи:

2.7 расчёт водяного

Экономайзеры предназначены использования теплоты газов, то для экономии топлива.

Определение теплоты отданного газами.

По теплового баланса количество теплоты, должны отдать сгорания при температуре уходящих

(кДж/м3).

Определение воды после экономайзера.

Т.к. полученная нами температура воды после экономайзера оказалась более чем на ниже температуры кипения, то к установке принимаем чугунный водяной экономайзер.

Определение температурного напора

, (2.65)

0С;

0С;

0С.

Выбор характеристик экономайзера

Число экономайзера выбирается образом, чтобы продуктов сгорания в пределах 6 до м/с при паропроизводительности котла. Число в ряду быть от до 10.

Таблица 2.5 - Характеристики экономайзера

Поперечный разрез и схема обвязки водяного эконамайзера представлены на рисунках 7 и 8.

Рисунок 7 - Поперечный разрез эконамайзера

Рисунок 8 - Схема обвязки экономайзера

2.7 и расчет схемы

Описание схемы:

Паровой 5 вырабатывает или перегретый с заданным давлением. Пар всех котлов на парораспределительный откуда поступает различным потребителям (в соответствии с рисунком 9). Часть сдавлением, равным давлению в поступает на часть используется подогрева воды, в тепловую и еще используется для нужд котельной(подогрев перед ХВО, деаэрация).

Рисунок 9 - Принципиальная тепловая ТЭЦ двухтрубной з системы теплоснабжения

Так теплообменники рассчитаны давление не 1МПа, то пара снижают помощью редукционного 7, р 0,7 МПа. Пар таким давлением тупает на 3 и . Давление перед деаэратором с помощью клапана 8. В из обратного сетевым насосом подается в 14, где конденсатом, далее поступает в 13, где паром до температуры 130 С. Насосом вода(5 о подается в 2, в нагревается остаточной поступающей из 6. Затем идет в 3, где паром(25 оС). Далее поступает в 4. После О вода в деаэратор 9. Перед вода нагревается охладителе выпара 11. Оттуда воды подается питание котла, часть на тепловой сети 12. Для требуемого солесодержания воды осуществляется ерывная продувка , для теплоты продувочной используется СНП 6. Пар вскипания поступает деаэратор, а вода нагревает воду в 2, а сбрасывается в колодец и охлаждения(40 о поступает в водоотведения.