Теплогенерирующие установки

Министерство образования РФ

УГТУ-УПИ

кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

преподаватель: Филиповский Н.Ф.

студент: С.П.

1851929

группа: ТГВ-4

Екатеринбург

2001

Содержание

Задание на курсовой проект 2

Введение 3

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 6

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 7

3. Тепловой баланс котла и расход топлива 8

4. Тепловой расчет топочной камеры 9

5. Расчет конвективного пучка 10

6. Расчет экономайзера 12

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора 13

8. Проверочный расчет 13

Литература 14

Задание на проект

Тип котла КЕ-6,5

тип топки ТЧ прямого хода

производительность D = 6,5 т/ч = 1,8 кг/с

давление пара в барабане Р = 1,4 МПа

температура уходящих газов tух = 200о

топливо по нормативному методу № 11

температура питательной воды tпв = 100о

температура холодного воздуха tхв = 30о

район Кемеровская область

уголь кузнецкий

марка угля Г

продукты обогащения Р, СШ

состав топлива:

Wp 8,5

Ap 11

Skp 0,5

Sop 0,5

Cp 66,0

Hp 4,7

Np 1,8

Op 7,5

низшая теплота сгорания Qнр = 6240 ккал/кг = 26126 кДж/кг

приведенная влажность на 1000 ккал Wп = 1,36 %

приведенная зольность на 1000 ккал Ап = 1,76 %

выход летучих в-в на горючую массу Vг = 40,0 %

температура плавления золы t1 = 1100 (1050-1250)

t2 = 1200 (1000-1370)

t3 = 1250 (1150-1430)

теоретически необходимое кол-во воздуха

для сжигания 1 кг топлива Vо = 6,88 м3/кг

VоRO2 (CO2+SO2) = 1,24

VоH2O = 0,74

VоN2 = 5,45

VоГ = 7,43

Введение

Паровые котлы типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч

Паровые котлы с естественной циркуляцией КЕ производительностью от 2,5

до 10 т/ч со слоевыми механическими топками типа ТЧ предназначены для

выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на

технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления,

вентиляции и горячего водоснабжения. Техническая характеристика приведена в

табл.1

Котел типа КЕ состоит из котла, топочного устройства, экономайзера,

арматуры, гарнитуры, устройства для подвода воздуха в топку, устройства для

удаления отходящих газов.

Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней

стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч

разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру

догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла

снижением механического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и

выход газов из котла асимметричные. Под камеры догорания наклонен таким

образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась

на решетку.

В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует

следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний

барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода

сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть

пучка (от фронта котла) является подъемной. Из нижнего барабана вода по

перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание

экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам,

расположенным на фронте котла.

Котлы с решеткой и экономайзером оборудуются системой возврата уноса и

острым дутьем. Унос, оседающий в четырех зольниках котла, возвращается в

топку при помощи эжекторов и вводится в топочную камеру на высоте 400 мм от

решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без

поворотов, что обеспечивает надежную работу систем. Доступ к эжекторам

возврата уноса для осмотра и ремонта возможен через люки, расположенные на

боковых стенках. В местах установки люков трубы крайнего ряда пучка

вводятся не в коллектор, а в нижний барабан.

За котельными агрегатами в случае сжигания каменных и бурых углей с

приведенной влажностью Wпр < 8 устанавливаются водяные экономайзеры, а при

сжигании бурых углей с приведенной влажностью Wпр = 8 — трубчатые

воздухоподогреватели.

Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для

обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: боковая площадка

для обслуживания водоуказательных приборов; боковая площадка для

обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане

котла; площадка на задней стенке котла для обслуживания продувочной линии

из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла. На

боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку — спуск (короткая

лестница) с верхней боковой площадки.

Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен

контрольно-измерительными приборами и арматурой. Котлы оборудованы двумя

предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с

пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на

выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла

установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается

и на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане

устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у

котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на

собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с

условным проходом 50 мм.

У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок

периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки.

На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены

запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для

отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к

обдувочному прибору.

На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются

обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен

регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным

механизмом автоматики котла.

Котлы типа КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100%

номинальной паропроизводительности. Надежность котлов характеризуется

следующими показателями:

Средняя наработка на отказ, ч 3000

Средний ресурс между капитальными ремонтами, лет 3

Средний срок службы до списания, лет 20

Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили

их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С

уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что

подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и

пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства

насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении

обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.

При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и

дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании,

должны регулироваться на фактическое рабочее давление.

Табл. 1

Технические данные котлов КЕ-6,5 завода Бийскэнергомаш

| | |ль- |м2) |C° |ширина х |

| | |т/ч | | | |

|КЕ-6,5-14С-О |каменный, |6,5 |1,4(14) |194 |7940х4640х51|

| |бурый уголь | | | |90 |

|КЕ-6,5-14-225С-О|каменный, |6,5 |1,4(14) |225 |7940х4910х51|

| |бурый уголь | | | |90 |

|КЕ-6,5-14МТО |древесные |6,5 |1,4(14) |194 |10700х5050х7|

| |отходы, газ, | | | |490 |

Котел паровой типа КЕ 6,5 т/ч

[pic]

Табл. 2

|Заводскоеобозначение |Конструктивные размеры котлов, мм |

|котла | |

|коэф. расхода|? |?т + ? ?пр |- |1,4 |1,5 |1,6 |

|средний коэф.|?ср |(?т + ?i)/2 |- |1,4 |1,45 |1,55 |

|действительны|VH2O |VоH2O+0,0161•(|м3/кг |0,784 |0,790 |0,800 |

|й объем | |?-1) • Vо | | | | |

|действительны|VN2 |VоN2 + ( ? - 1|м3/кг |8,202 |8,546 |9,234 |

|й объем азота| |) • Vо | | | | |

|действительны|VГ |(VоRO2 + VоN2 |м3/кг |10,182 |10,526 |11,214 |

| | |1) • Vо | | | | |

|объемные доли|rRO2 |VоRO2 / VГ |- |0,122 |0,118 |0,111 |

|объемные доли|rH2O |VоH2O / VГ |- |0,0766 |0,075 |0,0713 |

|суммарная |rп | rH2O + rRO2 |- |0,199 |0,193 |0,182 |

|доля золы |аун |по табл. 2.3 |- |0,95 | | |

|топлива, | |[1] | | | | |

|массовый |G |1-0,01•Ар+1,30|кг/кг |13,47 |13,92 |14,82 |

|расход газов | |6 • ? • Vо | | | | |

|концентрация |?зл | 0,01 • (Ар •|кг/кг |7,76•10-3|7,51•10-|7,05•10-|

|частиц золы | |аун ) _ | | |3 |3 |

| | |Gг | | | | |

2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Табл. 4

|t |Iог |Iов |Iзл |IГ = IоГ + (?-1) • IоВ + IЗЛ, |

| | | | |топка |КП |ВЭК |

|30 |1026 |909 | | | | |

|100 |2077 |1830 |8,5 | | | |

|150 |3161 |2763 |13,0 | | | |

|200 |4279 |3718 |17,7 | |6156 |6327 |

|300 |5426 |4698 |27,6 | |7802 | |

|400 |6590 |5698 |37,6 | |9477 | |

|500 |7792 |6724 |48,1 | |11202 | |

|600 |9027 |7758 |58,6 | |12964 | |

|700 |10291 |8796 |69,5 |13879 |14759 | |

|800 |11568 |9860 |80,3 |15592 |16578 | |

|900 |12849 |10948 |91,2 |17320 | | |

|1000 |14139 |12041 |102,9 |19058 | | |

|1100 |15458 |13134 |115,0 |20826 | | |

|1200 |16806 |14256 |127,9 |22636 | | |

|1300 |18137 |15378 |141,3 |24430 | | |

|1400 |19490 |16496 |160,9 |26249 | | |

|1500 |20854 |17618 |181,8 |28084 | | |

|1600 |22219 |18740 |197,3 |29913 | | |

|1700 |23605 |19887 |215,0 |31775 | | |

|1800 |24983 |21039 |229,5 |33628 | | |

|1900 |26381 |22190 |244,2 |35501 | | |

|2000 |27779 |23337 |260,2 |37375 | | |

3. Тепловой баланс котла и расход топлива

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию

котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

100 = ? + q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %

где q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.

Табл. 5

|Потери тепла от|q3 |по табл. 2.3 [1] | |0,5 |% |

|Потери тепла от|q4 |по табл. 2.3 [1] | |3,0 |% |

|Потери тепла с |q2 | (Iух–?ух • Iох )|(6527–1,6•909|18,77 |% |

|уходящими | |• (100-q4) |) • (100–3,0)| | |

|газами | |Qрн |/ 26126 | | |

|коэф. избытка |?ух |по табл. 3 | |1,6 | |

|Потери тепла от|q5 |по рис. 3.1 [1] | |2,3 |% |

|доля |ашл |1 – аун |1 – 0,95 |0,05 | |

|Потери с |q6 | ашл • (ct)шл • | 0,05 • 1470 |0,03 |% |

|физичес-кой | |Ар _ |• 11 _ | | |

|теплотой шлака | |Qрн |26216 | | |

|КПД |? |100 – |100–(18,77+0,|75,4 |% |

| | | |3,0+2,3+0,03)| | |

|Коэффициент |? | 1 - q5 _ | 1 – 2,3 _|0,97 |% |

|сохранения | |? + q5 | | | |

|тепла | | |75,4 + 2,3 | | |

|Расход топлива |В | D • ( iпп – iпв|1,8 • ( 3308 |0,325 |кг/с |

| | |) _ |– 419) | | |

| | |? • Qрн |0,754 • 26216| | |

|Расчетный |Вр |В • ( 1 – 0,01 • |0,325•(1–0,01|0,315 |кг/с |

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Теплогенерирующие установки

Теплогенерирующие установки