Становки промышленных предприятий утверждено на заседании Ученого совета академии в качестве учебного пособия. Протокол №15 от 27. 12. 2010 Днепропетровск нметау 2011 icon

Становки промышленных предприятий утверждено на заседании Ученого совета академии в качестве учебного пособия. Протокол №15 от 27. 12. 2010 Днепропетровск нметау 2011



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7
^

3.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания смеси топлив.



Энтальпии теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания, отнесённые к 1 кг или 1 м3 сжигаемого топлива при температуре , кДж/кг (кДж/м3), рассчитывают по формулам:




;


где , , , - удельные энтальпии воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно, кДж/м3.

Удельные энтальпии воздуха и продуктов сгорания приведены в приложении А.1. Удельную энтальпию сухих трехатомных газов считают равной удельной энтальпии двуокиси углерода .

Расчёты по определению энтальпий теоретического объема воздуха и продуктов сгорания сводят в таблицу (см. приложение А.2).

Энтальпию продуктов сгорания на 1 кг или 1 м3 топлива при >1, кДж/кг (кДж/м3), подсчитывают по формуле:


;


Если приведенная величина уноса золы из топки

> 1,5 %  кг/МДж, то к энтальпии дымовых газов следует добавить энтальпию золы (кДж/кг), определяемую по формуле:


;


Расчёты по определению энтальпии продуктов сгорания топлива при различных температурах газов в разных газоходах сводят в таблицу (см. приложение А.3). В таблице отмечены пределы изменения температур, при которых подсчитывают энтальпию на различных участках газового тракта. Около величины записывают величину - разность двух соседних по вертикали значений при одном значении . Значениями пользуются при определении расчётных значений энтальпии или температур газов методом линейной интерполяции.

По данным таблицы 3.6 (см. приложение) на миллиметровой бумаге строят график зависимости энтальпии продуктов сгорания топлива от температуры , так называемую - диаграмму. При её построении рекомендуются следующие масштабы: для температуры 1см = 100; для энтальпии (при сжигании торфа и бурых углей ) 1 см= 500 кДж/кг и 1 см= 1000 кДж/кг (при сжигании остальных топлив).


3.4 Определение конструктивных характеристик поверхностей нагрева


Для определения конструктивных характеристик топочной камеры необходимо в первую очередь составить расчетную схему топки парогенератора (рисунок 3.1). На расчетной схеме указывают границы топочной камеры, высоту расположения грелочных устройств, длины и диаметр экранных труб и др. параметры. При наличии экранов, закрытых огнеупорными материалами, их также необходимо показать на схеме с указанием размеров [4,5].

При составлении расчетной схемы топочной камеры разделяют следующие стороны стен топки: фронтальная стена, задняя стена, боковые стены, свод топочной камеры и холодная воронка.

Определение массштаба чертежа.

В связи с тем, что в описании котельных агрегатов указаны не все конструктивные характеристики необходимые для расчетов, то часть их определяют по имеющимся чертежам. Перед тем как определять конструктивные характеристи поверхностей нагрева по чертежу необходимо вычислить в каком масштабе он (чертеж) выполнен.






Пример определения масштаба чертежа. Выбираем на чертеже любые две отметки по высоте: например, 23600 и 23000. Линейкой замеряем растояние между ними, например S=12 мм.

Массштаб чертежа равен: m=(23600-23000)/11=600/11=54,5≈55.

Пример использования масштаба чертежа.

Необходимо определить высоту топки Hт. Замеряем на чертеже линейкой высоту топки Нт* в мм. Действительная высота топки будет равна Нт = Нт*∙m = 280∙55/1000=15,4 м.

Определение конструктивных характеристик топки




Общая площадь стены Fст, м2

Площадь покрытая торкретом Fторк., м2

Фронатовая и свод:

Fстфр=(l1+ l2)∙В1, м2

Fторк фр=hтрк∙В1, м2

Боковые стены:

Fстбок=Hт∙В2∙2, м2.

Fторк бок= hтрк ∙В2∙2, м2.

Задняя стена

Fстз= l3∙В1, м2.

Fторк з= hтрк ∙В1, м2.

Выходное окно

Fсток= l4∙В1, м2.

---

1 – растояние в свету на поперечном разрезе, м)

Растояние между осями крайних труб. Данный размер может быть указан на чертеже, а можно найти из расшифровки следующих надписей:

69 по 100 = 6900

95 х 103 = 9785

69- количество труб минус 1 шт., шт.

100 – шаг экранных труб, мм

6900 – растояние между осями крайних труб, мм

95 – шаг экранных труб, мм

103 - количество труб минус 1 шт., шт

9785 - растояние между осями крайних труб, мм

Освещенная длина труб lосв=lтр∙0,9, м. lтр – длина труб на соответствующей поверхности (например, для задней стенки lтр= l3).

Наружный диаметр труб. Например, Ø83х4, где 83 – наружный диаметр, мм; 4 – толщина стенки трубы, мм.

Плащадь лучевоспринимающей поверхности открытых и закрытых экранов: Нл откр=Fоткр∙ х, м2 , Нл закр=Fзакр∙ х, м2


4 Задание на курсовой проект по дисциплине

«Котельные установки промышленных предприятий»

Предпос-ледняя

цифра

Тип газообразного топлива

Доля твердого топлива, qтв, %

Тип котла

(приложение А4)

Послед-няя цифра

Коэффициент расхода топлива, α

Доля уноса золы и шлака из топки, аун

0

Доменный газ

78

ПК-14

0

1,23

0,90

1

Природный газ

86

ПК-14

1

1,11

0,85

2

Коксовый газ

85

ПК-19

2

1,15

0,92

3

Природный газ

79

ТП-230

3

1,12

0,95

4

Доменный газ

94

ПК-14

4

1,23

0,84

5

Коксовый газ

90

ПК-19

5

1,18

0,84

6

Доменый газ

84

ТП-230

6

1,25

0,90

7

Природный газ

92

ПК-14

7

1,10

0,96

8

Коксовый газ

83

ПК-19

8

1,15

0,85

9

Природный газ

95

ТП-230

9

1,12

0,82


Для всех вариантов использовать в качестве твердого топлива уголь марки АШ.

Присосы воздуха по газоходам котла, Δα

Топка и

фестон

Пароперегреватель

Экономайзер

Воздухо-подогреватель

2 ступень

1 ступень

2 ступень

1 ступень

2 ступень

1 ступень

0,1

0,05

0,04

0,03

0,04

0,04

0,03


^ Структура курсового проекта.

1. Привести краткое описание котельного агрегата.

2. Выполнить расчет горения топлива. В расчете горения, использовать газообразное и твердое топливо типичного состава.

3. Выполнить расчет теплового баланса работы котла.

4. Выполнить расчет основных поверхностей нагрева.

5. Привести сводную таблицу результатов расчета.


Графическая часть.

Лист 1 – Продольный разрез котла по топке и опускному газоходу (формат А1).

Лист 2 – Поперечный разрез котла по топке и опускному газоходу (формат А1).


5 Список основных вопросов для подготовки к экзамену


  1. Технологическая схема котельной установки.

  2. Типы и обозначения паровых котлов.

  3. Паровые котлы с естественной циркуляцией.

  4. Физические особенности естественной циркуляции в паровых котлах.

  5. Паровые котлы с многократной принудительной циркуляцией.

  6. Прямоточные паровые котлы.

  7. Уравнение теплового баланса котлоагрегата.

  8. Располагаемая теплота в котлоагрегате.

  9. Полезно используемая теплота в котлоагрегате.

  10. Расход топлива в котлоагрегате.

  11. КПД котлоагрегата (брутто и нетто).

  12. Потери теплоты с уходящими газами.

  13. Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива в котле.

  14. Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива в котле.

  15. Потери теплоты от наружного охлаждения котла.

  16. Потери теплоты с физической теплотой удаляемых из котла шлаков.

  17. Основные системы пылеприотовления.

  18. Конструкции мельниц для размола твердого топлива.

  19. Газовые, мазутные, пылеугольное горелки, их размещение в топках паровых котлов.

  20. Основные характеристики камерных топок для сжигания угольной пыли в паровых котлах.

  21. Камерные топки паровых котлов с твердым шлакоудалением.

  22. Камерные топки паровых котлов с жидким шлакоудалением.

  23. Конструкции и размещение пароперегревателей в газоходах паровых котлов.

  24. Регулирование температуры перегретого пара.

  25. Испарительные поверхности нагрева паровых котлов.

  26. Водяные экономайзеры паровых котлов.

  27. Воздухонагреватели паровых котлов.

  28. Сепарация пара внутри барабана парового котла.

  29. Вредные выбросы при работе парового котла на различных видах топлива.


приложения

Таблица А.1 – Энтальпия воздуха, газов и золы.













0

39

---

---

---

---

100

132

169

130

151

81

200

266

357

260

304

169

300

403

559

392

463

264

400

542

772

527

626

360

500

681

996

664

794

458

600

830

1222

804

967

561

700

979

1464

946

1147

663

800

1130

1704

1093

1335

768

900

1281

1951

1243

1524

874

1000

1436

2202

1394

1725

984

1100

1595

2457

1545

1926

1096

1200

1751

2717

1695

2131

1206

1300

1931

2976

1850

2344

1360

1400

2076

3240

2009

2558

1571

1500

2239

3504

2161

2779

1758

1600

2403

3767

2323

3001

1830

1700

2566

4035

2482

3227

2066

1800

2729

4303

2642

3458

2184

1900

2897

4571

2805

3688

2385

2000

3064

4843

2964

3926

2512

2100

3239

5115

3127

4161

2640

2200

3399

5387

3290

4399

2760


Таблица А.2 – Энтальпии теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания топлива, (кДж/м3)

Температура,

м3

м3

м3

м3











100

200

300


2200

















Таблица А.3 – Энтальпии продуктов сгорания в газоходах, кДж/кг (кДж/м3)









Участки газового тракта и коэффициенты избытка воздуха





































100

200

300


2200














































; ; и т.д
^

Таблица А.4 – Характеристика котлов и топлива.


Характеристика

Размерность


Тип котла

ПК – 14

ПК – 19

ТП – 230

ТП – 150

Паропроизводительность

кг/с

63,89

63,89

63,89

41,67

Давление перегретого пара

МПа

9,81

9,81

9,81

3,14

Температура перегретого пара

оС

510

510

510

420

Температура питательной воды

оС

215

215

215

150


Влагосодержание топлива d г/м3
^

Доменный газ (ДГ)


Коксовый газ (КГ)

Природный газ (ПГ)

20

20

10


Теплота сгорания топлива Qнр (МДж/кг)
^

Антрацитовый штыб (АШ)


ДГ

КГ

ПГ

22,58

3,78

16,957

37,3
^

Состав топлива


Wp=8,5%

CH4=0,3%

CH4=25,5%


N2=1,5%

Ap=22,9%

N2=55%

N2=3%

CO2=0,1%

Np=0,6%

CO2=12,5%

CO2=2,4%

CH4=92,8%


Sp=1,7%

O2=0,2%

O2=0,5%

C2H6=3,9%

Cp=63,8%

CO=27%

CO=6,5%


C3H8=1%

Hp=1,2%

H2=5%

H2=59,8%

C4H10=0,4%

Op=1,3%




C2H6=2,3%

C5H12=0,3%



^

Список литературы

для самоподготовки





  1. Справочник теплотехника предприятий черной металлургии / Под. ред. Тихомирова И.Г. – М.: Гостехиздат, 1953. – Т.1. – 871 с.

  2. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника: учебн. пособие. – М.: Высшая школа. – 1980. – 552 с.

  3. Хейфец Р.Г., Куваев Г.Н. Теплоэнергетика металлургических заводов: конспект лекций. – Днепропетровск: НМетАУ. – 2000. – 66 с.

  4. Тепловой расчет промышленных парогенераторов: Учебное пособие для втузов; под редакцией Частухина В.И. – К: Вища школа, 1980. – 184 с.

  5. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод)./ Под редакцией Н.В. Кузнецова, В.В. Митера, И.Е. Дубровской, Э.С. Карасина.- М.: Энергия, 1973.- 269 с.



Учебное издание


Шевченко Геннадий Леонидович

Перерва Валерия Яковлевна

Форись Светлана Николаевна

Адаменко Денис Сергеевич


КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ


Учебное пособие


Тем. план 2011, поз. 336


Подписано к печати 15.10.2011.Формат 60х84 1/16. Бумага типогр. Печать плоская

Уч.- изд. л. 3,76. Усл. печ. л. 3,72. Тираж 100 экз. Заказ № 149.


Национальная металлургическая академия Украины

49600, г. Днепропетровск - 5, пр. Гагарина, 4

________________________________

Редакционно-издательский отдел НМетАУ







страница7/7
Дата конвертации23.10.2013
Размер0.8 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы