Конструктивный тепловой расчет парового котла
Работа из раздела: «
Физика и энергетика»
Цель расчёта:
Определение размеров радиационных и конвективных поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную производительность котла при заданных параметрах пара.
радиационный конвективный топливо нагрев
Таблица. Исходные данные
|
1
|
Тип парогенератора
|
Двухбарабанный, водотрубный
|
|
|
2
|
Номинальная паропроизводительность, т/ч
|
20
|
|
|
3
|
Давление насыщенного пара, МПа
|
1,37
|
|
|
4
|
Месторождение энергетического топлива
|
Саратовское
|
|
|
5
|
Способ сжигания
|
камерный
|
|
|
6
|
Температура питательной воды, °С
|
100
|
|
|
7
|
Величина продувки котла, %
|
5
|
|
|
8
|
Допустимое тепловыделение по сечению топки qт, кВт/м2
|
1150
|
|
|
9
|
Допустимое напряжение топочного объёма qv, кВт/м3
|
420
|
|
|
10
|
Тип горелки
|
автоматическая Weishaupt
|
|
|
11
|
Скорость газов на входе в конвективный газоход ?опт, м/с
|
14
|
|
|
Выбор расчётных температур
В курсовом проекте температура газов на выходе из топочной камеры 1245 0 С. , эта температура равна температуре газов на входе в конвективный газоход 1245 0 С. Температура на выходе из конвективного газохода равна температуре на входе в экономайзер ? = ? = 260 0 С . Температура уходящих газов ? = 120 0 С
Таблица. Расчётные характеристики топлива
|
Газовое месторождение
|
Объемный состав
|
Низшая теплота сгорания ,
|
Плотность ,
|
|
|
CH4
|
C2H6
|
C3H8
|
C4H10
|
N2
|
CO2
|
|
|
|
|
Саратовское
|
91,9
|
2,1
|
1,3
|
0,4
|
3,0
|
1,2
|
36,130
|
0,786
|
|
|
Рис.
1)Экраны топочной камеры, в том числе испарительные поверхности
2)Поверхности нагрева конвективного нагрева
3)Водяной экономайзер
Общий эскиз котла
Рис.
Рис.
Водопаровой тракт котла
Рис.
Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Теоретический расход воздуха при 0°С и 760 мм. рт. ст.:
Таблица
При сжигании природного газа образуются следующие объёмы продуктов сгорания.
Объёмы продуктов сгорания в поверхностях нагрева представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2
|
Наименование величин и обозначения
|
Размерность
|
Топочная камера, ширмы
|
Конвективный газоход
|
Водяной экономайзер
|
|
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,
|
-
|
1,05
|
1,1
|
1,2
|
|
|
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева,
|
-
|
1,05
|
1,075
|
1,15
|
|
|
Объем водяных паров,
|
м3/м3
|
2,147
|
2,151
|
2,163
|
|
|
Полный объем газов,
|
м3/м3
|
11,246
|
11,489
|
12,218
|
|
|
Объемная доля трехатомных газов,
|
-
|
0,09
|
0,09
|
0,084
|
|
|
Объемная доля водяных паров,
|
-
|
0,19
|
0,187
|
0,177
|
|
|
Суммарная объемная доля,
|
-
|
0,28
|
0,277
|
0,261
|
|
|
Таблица со средними теплоёмкостями воздуха и газа:
|
?, 0 С
|
, кДж/(м3*К)
|
, кДж/(м3*К)
|
, кДж/(м3*К)
|
,кДж/(м3*К)
|
|
|
100
|
1,30
|
1,70
|
1,30
|
1,49
|
|
|
300
|
1,32
|
1,86
|
1,31
|
1,54
|
|
|
500
|
1,34
|
1,98
|
1,33
|
1,59
|
|
|
700
|
1,36
|
2,08
|
1,35
|
1,64
|
|
|
900
|
1,39
|
2,17
|
1,38
|
1,69
|
|
|
1100
|
1,42
|
2,23
|
1,41
|
1,74
|
|
|
1300
|
1,44
|
2,28
|
1,43
|
1,80
|
|
|
1500
|
1,46
|
2,33
|
1,44
|
1,85
|
|
|
1700
|
1,48
|
2,37
|
1,46
|
1,90
|
|
|
1900
|
1,49
|
2,41
|
1,47
|
1,94
|
|
|
2100
|
1,50
|
2,44
|
1,48
|
1,98
|
|
|
2300
|
1,51
|
2,46
|
1,50
|
2,02
|
|
|
