Учебная работа. Основы теплового расчета парогенераторов, используемых на теплоэлектростанциях

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

основы теплового расчета парогенераторов, используемых на теплоэлектростанциях

Оглавление

котел теплоэлектростанция топливо горение

1. Теоретическая часть

. Расчетная часть

.1 материальный баланс горения

.2 Тепловой баланс

.3 Низшая теплота сгорания топлива

.4 Принципиальная схема

Список литературы

1. Теоретическая часть

Тепловой расчет парогенераторов, используемых на ТЭС

Задание.

. Составить материальный баланс парового котла.

. Составить тепловой баланс парового котла.

. определить Q низш. раб.

. Привести принципиальную схему котла с указанием всех его элементов.

Исходные данные:

Тип котла: Е — 35 — 3,9 — 440 КТ

температура питательной воды: tпв= 145оС

Вариант N6

температура угольной пыли: tп=80 + 1*0.05=80.05 оС

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель: tвп=30 + 6*0.01=30.06 оС

Влажность воздуха: Wв=0.6+0.01*6,5=0.665%

Влажность пыли: WП=3+ 0.14*6,5=3.91%

Величина продувки: P=2 %

Состав рабочий массы топлива: (пример для одного варианта)

WрАрSрCрHрNрOр?931.46.444.03.10.85.3100

Низшая теплота сгорания топлива: кДж/кг.

Коэффициент пересчета:

Новый состав рабочий массы топлива:

WрАрSр CрHрNрOр3.9132.4559347.45593445.0559344.1559341.8559346.355934100

Определим новую теплоту сгорания топлива:

кДж/кг.

2. Расчётная часть

.1 Материальный баланс горения

Расчет количества воздуха, необходимого для полного горения топлива, и расчет количества образующихся продуктов сгорания проводятся на основе закона сохранения массы веществ, участвующих в процессе.

Для горения топлива этот закон представляют в виде материального баланса горения, отнеся его к массе 1 кг твердого, жидкого или массе 1 м3 газообразного топлива.

) Теоретический расход сухого воздуха, необходимый для сжигания твердого или жидкого топлив, определяется по формуле:

2) Практический расход воздуха:

α- коэффициент избытка воздуха для котлов паропроизводительностью 35 т/ч и работающих на бурых углях равен 1,2

) Рассчитаем объем дымовых газов:

) Рассчитаем общий объем дымовых газов:

) Масса золы определяется:

где αун — доля золя топлива, уносимой газами по справочной литературе αун=0.95

αуг — коэффициент угара; принимается αуг=0.88

) Масса шлака определяется:

) Масса, переходящая в газ из минеральной части:

) На основании расчета процесса горения определяется масса продуктов сгорания умножения полученных объемов на плотность образующихся веществ, а результаты расчетов заносим в таблицу 1

Приход 1. Уголь 2. Воздух: mв=6.1724*1.29кг/кг 1 7.96239Расход 1.Продукты горения: mRO2=0.89*1.96 mH2O=0.6283*0.804 mN2=5.0246*1.25 mO2=0.2592*1.43 2.Масса золы 3.Масса шлака 4.Масса,переходящая в газ из минеральной частикг/кг 1.7444 0.50515 6.28075 0.37065 0.27133 0.01428 0.03894Всего8.96239Всего Невязка:9.2255 0.26311

2.2 тепловой баланс

Запишем уравнение теплового баланса в общем виде:

1) Приходная часть теплового баланса в общем случае записывается в виде:

где — располагаемое количество теплоты, МДж/кг.

— низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг.

— физическая теплота топлива, МДж/кг.

— теплота внесенная воздухом, МДж/кг.

а) Определим низшую теплоту сгорания топлива:

кДж/кг.

б) Определим физическую теплоту топлива:

где — теплоемкость рабочего топлива, КДж/(кг*К)

температура топлива, ˚С.

где — теплоемкость твердого топлива, определяется из таблиц в зависимости от температуры топлива. кДж/(кг*К).

— влажность топлива.

По формуле:

кДж/(кг*К)

значит

КДж/кг.

Приходная часть теплового баланса по формуле будет равна:

кДж/кг.

) Расходная часть теплового баланса в общем случае записывается в виде:

где — полезно используемое количество теплоты, МДж/кг.

— потери тепла с уходящими газами, МДж/кг.

потери тепла от химического недожога топлива, МДж/кг.

потери тепла от механического недожога топлива, МДж/кг.

потери тепла в окружающую среду, МДж/кг.

потери тепла с физической теплотой шлака, МДж/кг.

а) Определим полезно используемое количество теплоты.

где — паропроизводительность, кг/с.

— продувка, %.

, , — соответственно энтальпия пара, питательной воды, продувочный воды, кДж/кг. Определяются из справочной литературы.

кДж/кг. (Определяется при Мпа и ˚С)

кДж/кг. (Определяется при ˚С).

кДж/кг. (Определяется при МПа)

— расход топлива, кг/с.

Затем определяем по формуле:

б) Определим потери теплоты с уходящими газами:

где — величина механического недожога, %.

избыток воздуха в уходящих газах. αух =1,20

— энтальпия продуктов сгорания, КДж/кг.

, м3/кг

, м3/кг

, м3/кг

, м3/кг

выбираем удельные энтальпии по температуре ух. газов равной 140 ОС для данного вида топлива и давления.

— удельная энтальпия H2O, КДж/ м3

,КДж/ м3

— удельная энтальпия RO2, КДж/ м3

, КДж/ м3

— удельная энтальпия N2, КДж/ м3

,КДж/ м3

, кДж/м3

— определяется по таблицам при температуре уходящих газов равной 130 ˚С.

Тогда по формуле:

, кДж/кг.

Определим по формуле:

кДж/кг.

q2=5.9%

в) Определим потери тепла от химического недожога топлива:

%

кДж/кг

г) определи потери тепла от механического недожога топлива:

— определяется из справочной литературы в зависимости от марки топлива, паропроизводительности котла, типа топки.

%.

кДж/кг.

д) Определим потери тепла в окружающую среду:

— определяется из справочной литературы.

%.

кДж/кг.

е) Определим потери тепла с физической теплотой шлака:

где — доля шлакоулавливания в топочной камере;

=1- =0.05, где

Температура шлака для твердого шлакоудаления, принимаем из справочной литературы:

шл.=600 оС

— зольность топлива.

— энтальпия шлака, кДж/кг. Принимаем из справочной литературы:

(при tшл.)=560.2 кДж/кг

Определим по формуле:

кДж/кг

q6=0.04835%

)Расходная часть теплового баланса по формуле:

) Приравняем приходную и расходную часть теплового баланса и определим расход топлива.

В = 0.7197кг/с

Тогда кДж/кг

3) В табличной форме запишем тепловой баланс.

ПРИХОДкДж/кгРАСХОДкДж/кг1.Распологаемое количество теплоты

.9778121.Полезно используемое количество теплоты

.потери теплоты с уходящими газами

.Потери теплоты от химического недожога топлива

.Потери теплоты от механического недожога топлива

.Потери теплоты в окружающую среду

.Потери теплоты с физической теплотой шлака

.2292

.144049

.419889

.679556

.523755

9.090907ИТОГО:19683.977812ИТОГО:38861.087356

Определим погрешность

) Определим КПД брутто:

%

2.3 Низшая теплота сгорания топлива

Определим низшую теплоту сгорания топлива:

кДж/кг.

2.4 принципиальная схема котла

В данном задании задан котел с естественной циркуляцией Е-35-3,9-440 КТ, где

— паропроизводительность котла, т/час

,9 — давление перегретого пара, МПа

— температура перегретого пара, ОС

топливо на котором работает котел — бурый уголь. Вид шлакоудаления — твердое.

Выбираем следующую принципиальную схему котла:

Обозначения

— ВЗП (воздухоподогреватель) II ступени

— ВЗП I ступени

— ВЭК (водяной экономайзер) II ступени

— ВЭК I ступени

— Топочная камера

— Горелочное устройство

— Опускные трубы

— Экранные трубы

— Фестон

— Пароперегреватель

— Барабан

Пароперегреватель котла среднего давления с параметрами пара P=3,90 МПа, t=450 С обычно конвективный, с вертикальными змеевиками; он размещается за фестоном или за конвективным испарительным пучком. Для защиты металла выходных змеевиков от чрезмерно высокой температуры пароперегреватель выполняют по смешанной противоточно-прямоточной схеме. выравнивание температуры пар, поступающего в прямоточную часть пароперегревателя осуществляется в выходном коллекторе прямоточной части. При наличии перед пароперегревателем только фестона неравномерность температур по ширине топки сохраняется и на входе продуктов сгорания в пароперегреватель. Повышенная местная температура продуктов сгорания может явиться причиной шлакования пароперегревателя, которое также возможно и при общем увеличении температур в топке. В целях уменьшения опасности зашлакования пароперегревателя применяется разрядка его передних рядов — фестование.

Список литературы

1. Липов Ю.М. компоновка и тепловой расчёт парового котла / Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 208с.

. Сидельковский Л.Н. Котельные установки промышленных предприятий / Л.Н. Сидельковский, В.Н. Юренев. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 528с.

. Ривкин Таблицы / Ривкин. — М.: Энергоатомиздат.

. Кузнецов В. тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод) / В. Кузнецов. — М.: Энергия, 1973. — 296с.

Учебная работа. Основы теплового расчета парогенераторов, используемых на теплоэлектростанциях