Основы поверочного расчета топочных камер

В этом курсовом проекте, рассмотрены основы поверочного расчета топочных камер. При заданной производительности котла, параметрах пара, экономичности котла. Для

Основы поверочного расчета топочных камер

Курсовой проект

Физика

Другие курсовые по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией
1

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

“Сибирский государственный индустриальный университет”

Кафедра теплоэнергетики и экологии

Курсовой проект

По дисциплине: «Котельные установки и парогенераторы»

Содержание

Введение

1. Краткая теория к заданию

1.1 Описание конструкции камерной топки парового котла

1.2 Методика сжигания в камерной топке

1.3 Краткая характеристика топлива

2. Расчет тепловых процессов топки котла

2.1 Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива

2.2 Составление теплового баланса котла

2.3 Определение температуры газов в зоне горения топлива

2.4 Расчет геометрических параметров топки

2.5 Площади поверхностей топки и камеры догорания

2.6 Расчет температуры газов на выходе из топки

2.7 Чертеж топки котла

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В этом курсовом проекте, рассмотрены основы поверочного расчета топочных камер. При заданной производительности котла, параметрах пара, экономичности котла. Для этих величин выполняется компоновка поверхности нагрева, определяются размеры конвективных и радиационных поверхностей, обеспечивающих требуемую производительность с заданным КПД.

Поверочный расчет выполняется для заданной существующей конструкции топки с целью определения показателей ее работы. В результате поверочного расчета определяется: расход топлива, температура газов в зоне горения топлива, температура уходящих газов на выходе из топки, геометрические параметры топки, площади поверхностей топки и камеры догорания.

Исходные данные для выполнения расчета заданы индивидуальным заданием: паропроизводительность котла, рабочее давление пара, тип топки, вид топлива и основные данные по его составу. Проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка включает в себя следующие разделы:

- задание на проектирование топки котла;

- описание конструкции типов топок паровых котлов;

-краткая характеристика заданного топлива и расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и построение I-t диаграммы;

-составление теплового баланса и определение расхода топлива;

- определение температуры газов в зоне горения топлива;

- расчет геометрических параметров топки;

-определение площади поверхностей топки и камеры догорания;

- расчет температуры газов на выходе из топки;

- выводы.

Графическая часть проекта представляет чертеж топки котла, выполненный на листе формата А-4.

1. Краткая теория к заданию

Таблица 1. Исходные данные для расчета

No

Паропроизводительность котла D, кг/ч

Очная форма обучения

Давление пара pк, МПа

Вид топлива

Тип топки

16

4000

1,3

26

Камерная

1.1 Описание конструкции камерной топки парового котла

Камерная топка – топка парового котла, выполненная обычно в виде прямоугольной призматической камеры, в которой топливо сгорает в струе воздуха (в факеле). В таких топках сжигают твёрдое пылевидное топливо под котлами пар производительностью от 50 до 2500 т/ч и более, а также газообразное и жидкое топливо - под котлами той же и меньшей производительности. Устанавливают камерную топку и к крупным водогрейным котлам.

Рисунок 1. Схема камерной топки

1.2 Методика сжигания в камерной топке

В камерных топках твердое топливо сжигается непосредственно в топочном объеме. Для того чтобы частицы топлива в течение своего короткого пребывания в топочном объеме успели полностью сгореть, необходимо подавать их в топочную камеру в тонко измельченном виде, чем достигается увеличение поверхности соприкосновения топлива с воздухом. Измельчение топлива до пылевидного состояния осуществляется в специальных угольных мельницах. Для производительной и бесперебойной работы мельниц измельчаемое в них топливо должно быть подвергнуто сушке. Таким образом, котлы с камерными топками для сжигания твердого топлива должны быть снабжены системой устройств пылеприготовления. В этих устройствах топливо проходит следующие стадии подготовки: дробление, сушку и измельчение, для осуществления, которых в систему пылеприготовления входит ряд элементов и транспортирующих звеньев. Приготовленное пылевидное топливо первичным воздухом подается в горелки топки для сжигания.

1.3 Краткая характеристика топлива

Мазут М100 – как и любое другое топливо в современном мире, мазут становится всё более востребованным и дефицитным, что подтверждают постоянно растущие цены на это вещество, являющееся продуктом переработки сырой нефти. Получают эту жидкость еще на первом этапе перегонки «черного золота»: примерно половина сырья идет на образование легкой керосиновой, бензиновой или газовой фракции, в то время как остающаяся тяжелая масса и получает название мазута. Вязкое вещество темно-коричневого цвета сохраняет характерный запах, однако его основные потребительские характеристики определяются исключительно качеством исходного сырья – сырой нефти.

Таблица 2. Исходные данные для расчета

No

Наименование

Cг,%

Hг,%

Sг,%

Oг,%

Nг,%

Aс,%

Wр, %

28

Мазут М100

83,1

10

2,9

0,7

-

0,3

3

2. Расчет тепловых процессов топки котла

2.1 Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива

Рабочая масса углей находится по следующим отношениям, %

Теплота сгорания топлива Qнр определяется по зависимостям:

– для углей и мазута, кДж/кг

(1)

Теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания одного килограмма угля или мазута, или одного кубического метра газа определяется по уравнениям:

– для углей и мазута, м3/кг

(2)

Коэффициент избытка воздуха в топке αт для камерных топок при сжигании мазута αт = 1,1. Действительный расход воздуха, м3/кг.

(3)

Избыточный объем воздуха, м3/кг.

(4)

Объем сухих трехатомных газов, образующихся при сгорании топлива:

– для углей и мазута, м3/кг

(5)

где = – удельная масса газа при нормальных условиях, кг/м3;

– молекулярная масса СО2 и SO2.

Объем двухатомных газов (азота):

– для угля и мазута, м3/кг,

(6)

Объем водяных паров:

– для угля и мазута, м3/кг

(7)

где 0,02 – объемная доля водяных паров в воздухе

Полный объем дымовых газов, м3/кг.

(8)

Объемная доля сухих трехатомных газов

(9)

Объемная доля водяных паров

(10)

Общая объемная доля трехатомных газов

(11)


2.2 Составление теплового баланса котла

Тепловой баланс котла имеет вид, %

(12)

Полезно использованная теплота q1, %

(13)

где – КПД котла, %.

Для всех котлов, работающих на мазуте, ηк = 89%.

Потеря теплоты с уходящими в атмосферу дымовыми газами q2, %

(14)

где tг= 120...140 – температура газов за экономайзером, °C;

Сг= 1,3 – объемная теплоемкость газов при 120...140 °C, кДж/м3·К

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания q3%, определяется по таблице 3.

Таблица 3. Числовые значения q3

Вид топки

Ручная

Полумеханическая

Механическая

Камерная

мазут

газ

q3, %

2...3

1

0,5 ...1

2

1...1,5

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания q4, % для газа и мазута q4 = 0.

Потеря теплоты с горячим шлаком q6, %, для мазута и газа q6 = 0.

Потеря теплоты на внешнее охлаждение поверхностей q5, %

(15)

Тепловая производительность котла Qк, кДж/ч

(16)

где h′′ – энтальпия (теплосодержание) сухого насыщенного пара при давлении в котле рк, кДж/кг;

h′ = 4,19∙t′ = 4,19∙190,7 = 799,03– энтальпия кипящей в котле воды, кДж/кг;

hпв = 4,19∙tп.в= 4,19∙100 = 419– энтальпия питательной воды, кДж/кг.

Значения h′′и t′ берут из таблицы 4 по заданному давлению в котле рк. Температуру питательной воды tп.впринимают равной 100 0С;

Таблица 4. Параметры сухого насыщенного пара

Давление в котле pк, МПа

Температура кипения воды tʹ, °C

Энтальпия пара hʺ, кДж/кг

0,8

169,6

2770

0,9

174,5

2775

1,0

179

2779

1,1

183,2

2782

1,2

187,1

2786

1,3

190,7

2789

1,4

194,1

2791

Dпр = D i /100 = 3/100 = 0,03 – количество воды, удаляемой из котла при про

Лучшие

Похожие работы

1 2 3 > >>