Курсовой проект - Тепловой расчет парового котла ДЕ-4-1.4 - файл n1.doc

приобрести
Курсовой проект - Тепловой расчет парового котла ДЕ-4-1.4
скачать (3312 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3312kb.07.07.2012 02:49скачать

n1.doc

  1   2   3
Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет»

Им. Первого президента РФ Б.Н.Ельцина

Теплоэнергетический факультет

Кафедра «Промышленной теплоэнергетики»
ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тепловой расчет парового котла

З.С.270109.27071.КР.10.ПЗ.ТМ


преподаватель: проф., д.т.н. Филипповский Н.Ф.



студент: Демидов А.Ю.
группа: ТГиВ-IV Си-27071 (Екатеринбург ЗФИ)
Екатеринбург

2010 г.

Содержание.

Задание на курсовую работу.
Фамилия студента Демидов А.Ю.

Группа, город ТГиВ-IV, ЗФИ, г.Екатеринбург

№ варианта № 9

Тип котла ДЕ 4 - 1,4 ГМ

тип топки Камерная

Номинальная производительность D = 4 т/ч = 1,11 кг/с

Расчетная производительность Dр= 3,4 т/ч = 0,94 кг/с

давление пара в барабане Р = 1,4 МПа = 14 атм

температура уходящих газов = 139о

топливо по нормативному методу № 9

температура питательной воды tпв = 89о

температура холодного (горячего) воздуха tхв = 30о
Вид топлива Попутный газ

район Саратов-Москва
состав топлива:

СН4 90,29%

С2Н6 2,8%

С3Н8 1,1%

С4Н10 0,75%

С5Н12 0,34%

С6Н14 0,2%

СО2 0,32%

N2 4,2%

низшая теплота сгорания Qнр = 8840 ккал/м3 = 37,01 МДж/м3 = 37010 кДж/м3

теоретически необходимое кол-во воздуха
для сжигания 1 м3 газа Vо = 9,78 м33
Состав продуктов сгорания VоRO2 (CO2+SO2) = 1,05 м33

VоH2O = 2,16 м33

VоN2 = 7,77 м33

VоГ = 10,98 м33

Введение.
Паровой котёл типа ДЕ 4-14ГМО производительностью 4 т/ч.

Паровой котёл ДЕ предназначен, для выработки насыщенного пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, а также систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основные характеристики и параметры котла:


 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕ 4-14ГМО

 Паропроизводительность, т/ч

4

 Абсолютное давление, МПа (кгс/см2)

1,4 (14)

 Температура пара, ◦С

194 насыщенный

 Расход расчетного топлива, кг/ч
 - мазут
 - газ

272
287

 КПД (брутто), %, не менее
 - мазут
 - газ

89,9
92,1

 Аэродинамическое сопротивление  газового тракта, Па (кгс/м2), не более
 - мазут
 - газ

390
315

 Аэродинамическое сопротивление  воздушного тракта, Па (кгс/м2), не более
 - мазут
 - газ

197
155

 Низшая теплота сгорания, МДж/кг (ккал/кг), расчетная
 - мазут
 - газ

38,8 (9260)
36,1 (8620)

 Присосы воздуха в котле с уравновешенной тягой, %
 - топки
 - котельного пучка
 - экономайзера

5
10
10

 Продолжительность пуска котла от начала розжига до набора номинальной нагрузки из холодного состояния, ч, не более

1,5

 Средняя наработка на отказ, ч, не менее

4500

 Установленный срок службы между капитальными ремонтами, лет, не менее

3,5

 Полный назначенный срок службы, лет, не менее

20

Габаритные размеры:
 - длина по наружной поверхности балок каркаса и стен обмуровки (L);
 - ширина по наружной поверхности балок каркаса и стен обмуровки (В);
 - высота от уровня пола котельной до патрубков на верхнем барабане (Н)


3798
2921
4028

 Габаритные размеры:
 - длина по выступающим частям площадок (L1);
 - ширина по выступающим частям площадок (В1);
 - высота от уровня пола котельной до выступающих частей ограждения площадок (Н1)



4195

4080

5050

 Масса котла в объеме поставки, кг

10666

 Масса транспортабельного блока, кг

4475

Комплектация:

 - количество и мощность горелки, Гкал/час

1х2,5

 - вентилятор

ВДН-8 1000 об/мин, 11кВт

 - дымосос

ДН9 1000 об/мин, 11 кВт

 - экономайзер

ЭЧБ-2-94



Газомазутный вертикально-водотрубный паровой котел типа Е (ДЕ) паропроизводительностью 4 т/ч (рис. 1) предназначе­н для выработки насыщенного или слабопере­гретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопле­ния, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основными составными частями котла являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковые и задний экраны, образующие топочную камеру.

Диаметр верхнего и нижнего барабанов – 1000 мм. Расстояние между барабанами – 2750 мм (максимально воз­можное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Длина цилиндрической части барабанов котла - 2250 мм. То­почная камера котла размещается сбоку от кон­вективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб - 1790 мм. Глубина топочной камеры составляет - 1930 мм.

Трубы перегородки правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной каме­ры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана прива­риваются к верхнему и нижнему коллекторам 1596 мм. Трубы фронтового экрана привариваются к коллекторам 1596 мм.

Для доступа внутрь барабанов в перед­нем и заднем днищах имеются лазовые затворы. Изготовляются барабаны из стали 16ГС (ГОСТ 5520-69).

В водном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объеме – сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, труба непрерывной продувки.

Котел выполнен с одноступенчатой схемой испарения.

Конвективный пучок отделен от топочной ка­меры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Перегородка выполнена из плотно поставленных с шагом S=55 мм и сваренных между собой труб 512,5 мм. При входе в барабаны трубы раз­водятся в два ряда. Места разводки уплотняются металлическими проставками и шамотобетоном. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами 512,5 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана – 90 мм, поперечный шаг – 110 мм. Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективном пучке устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, а также изменяется ширина пучка (890 мм).

Контуры боковых экра­нов и конвективного пучка замкнуты непосред­ственно на барабаны. Контуры заднего и фронтового экранов котла соединяются с барабаном через промежуточные коллекторы: нижний раздающий (горизонтальный) и верхний – собирающий (наклонный).

В качестве первичных сепарационных устройств первой ступени испарения используются установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды. В качестве вторичных сепарационных устройств первой ступени котла применяется дырчатый лист. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щиты, обеспечивающие движение пароводяной смеси сначала на торец, а затем вдоль барабана к поперечной перегородке, разделяющей отсеки. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются меж­ду собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде – через подпиточную трубу, расположенную в водяном объеме.

Плотное экранирование боковых стен (шаг труб S=55 мм), потолка и пода топочной камеры позволяет на котле применить легкую изоляцию в два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм, укладываемую на слой шамотобетона по сетке толщиной 15-20 мм. Обмуровка фронтовой и задней стен выполняется облегченной из шамотобетона 65 мм и изоляционных плит общей толщиной 100 мм.

Отбойные щиты, направляющие козырьки, жалюзийные сепараторы и дырчатые листы выполняются съемными для возможности полного контроля и ремонта вальцовочных соединений труб с барабаном и самого барабана. Все сепарационные устройства крепятся к полухомутам, приваренным к барабану, с помощью шпилек и гаек. Разборка и сборка жалюзийных сепараторов и дырчатых листов выполняется поэлементно. Разборка отбойных щитов начинается с нижнего щита. Сборка сепарационных устройств осуществляется в обратной последовательности.

При сборке паросепарационных устройств, следует обратить внимание на создание плотности в местах соединения отбойных щитов между собой и в местах крепления их к полухомутам, а также в местах присоединения направляющих козырьков к полосе со шпильками: установить новые паронитовые прокладки, смазанные графитом.

При необходимости корректировки водно-химического режима котлов ввод фосфатов следует предусмотреть линию между экономайзером и котлом.

На котле предусмотрена непрерывная продувка из нижнего коллектора заднего экрана (в случае, когда задний экран имеет коллектора). Если задний экран топки выполнен из С-образных Ш51 мм, периодическая продувка котлов совмещена с непрерывной, осуществляемой из фронтового днища нижнего барабана: врезку трубопровода периодической продувки рекомендуется выполнить в промежутке между запорным и регулирующим органом на линии непрерывной продувки.
Рис. 1. Конструкция парового котла ДЕ 4-1,4:

а) продольный разрез; б) горизонтальный разрез (план); в) поперечный разрез: 1 - верхний барабан; 2 - ввод пита­тельной воды; 3 - пароприемный сепаратор; 4 - выход пара; 5 - предохранительный клапан; 6 - манометр; 7 - водомерное стекло; 8 - непрерывная продувка; 9 - периодическая продувка; 10 - нижний барабан; 11 - трубы конвективного пучка. 12 - перегородка; 13 - обдувочный аппарат; 14 - топочная камера; 15 - горелка; 16 - боковой экран; 17 - задний экран; 18 - опускные трубы; 19 - огнеупорный кирпич







  1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 1




Наименование показателя

Обозн.

Размерн.

топка

КП

ВЭК



Коэффициент избытка воздуха






1,1

1,2

1,3



Средний коэффициент избытка воздуха

ср




1,1

1,15

1,25



Действительный объем водяных паров

VН2О

мі/ мі

2,18

2,184

2,199



Действительный объем газов

Vr

мі/ мі

11,98

12,47

13,47



Объемные доли трехатомных газов

rRO2




0,088

0,084

0,078



Объемные доли водяных паров

rН2О




0,18

0,173

0,16



Суммарная объемная доля излучающих газов

?r




0,268

0,257

0,238


Расчеты для таблицы 1 в соответствии с пунктами.




формула

расчет







топка

КП

ВЭК

































































  1. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 2




t

оС

Iог

кДж/м3

Iов

кДж/м3

IГ = IоГ + (-1) • IоВ кДж/м3

Топка

1

Конв.пучек

2

ВЭК

3



30,00

 

389,1

 

 

 



100,00

1517

1297

 

 






139,00

1981,1

1809,07

 

 

2523,82



200,00

3064

2610

 

3586






300,00

4672

3954,5

 

5462,9






400,00

6280

5299

 

7339,8






500,00

7974

6706,5

 









600,00

9668

8114












700,00

11442

9575,5












800,00

13216

11037












900,00

15065,5

12547,5












1000,00

16915

14058

18320,8









1100,00

18815

15602,5

20375,25









1200,00

20715

17147

22429,7









1300,00

22632

18721

24504,1









1400,00

24549

20295

26578,5









1500,00

26530,5

21893

28719,8









1600,00

28512

23491

30861,1









1700,00

30230

25099,5

32739,95









1800,00

32548

26708

35218,8









1900,00

34584,5

28340,5

37418,55









2000,00

36621

29973

39618,3







  1. Тепловой баланс котла и расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 м3 газа

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

100 = ? + q2 + q3 + q5, %

где q2, q3, q5, – потери теплоты в процентах.
Таблица 3




Рассчитываемая величина

Обозн.

Размерн.

Значение



Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива

q3

%

0,5



Потери тепла с уходящими газами

q2

%

5,45



Энтальпия уходящих газов при



кДж/мі

2523,82



Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах






1,3



Энтальпия холодного воздуха, при =30о



кДж/мі

389,1



Потери тепла от наружного охлаждения

q5

%

3,47



КПД котлоагрегата

Ƞ

%

90,58



Коэффициент сохранения тепла

?




0,963



Энтальпия насыщенного пара



кДж/кг

2789



Энтальпия питательной воды



кДж/кг

372,91



Энтальпия кипящей воды



кДж/кг

826



Процент продувки

П

%

10



Расход продувочной воды



кг/с

0,094



Расход топлива

В

мі/с

0,069


Расчеты для таблицы 3 в соответствии с пунктами.




формула

расчет







































График «Потери тепла от наружного охлаждения»
























































  1.   1   2   3


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации