Проверочный расчет парогенератора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
333 0С
2.2 Топливо, воздух и продукты сгорания
Из табл. 2 [1] выписываем расчетные характеристики топлива:
состав газа по объему ,%
CH4=92.8%, C2H6=3.9%, C3H8=1.1%, C4H10=0.4%,
C5H12=0.1%, N2=1.6%, CO2=0.1%;
теплота сгорания низшая сухого газа Qнс=8480 ккал/м3=35531.2 кДж/кг;
-плотность при 00С и 760 мм.рт.ст.: rг.тл. с=0.74кг/м3.
1) Теоретическое количество воздуха:
2) Теоретический объем азота:
VN20=0.79V0+N2/100=0.79*9.45+2.8/100=7.49 м3/м3;
) Объем трехатомных газов:
VRO20=0,01(CO2+CO+H2S+mCmHn)=0.01(0.1+95.6+2*0.7+3*0.4++4*0.2+5*0.2)== 1.001 м3/м3;
) Теоретический объем водяных паров:
VH2O0=0.01(H2S+H2+CmHnn/2+0.124dг.тл.)+0.0161V0=
=0.01(2*95.6+3*0.7+4*0.4+5*0.2+6*0.2+0.124*10)+0.0161*9.45=2.14 м3/м3;
) Теоретический объем продуктов сгорания:
Vг0=VRO20+VN20+VH2O0=1.00+7.49+2.12 = 10.63 м3/м3.
По данным расчетных характеристик и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 16[1]) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки aт и присосы воздуха по газоходам и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Объемы продуктов сгорания по газоходам
Наименование рассчитываемой величины, обозначение, размерностьV0=9,45 м3/м3 Vг0=10,63 м3/м3VRO2= 1,001 м3/м3VN20= 7,49 м3/м3VH2O0= 2,14 м3/м3Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, a,1,11,131,171,23Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, aср,1,11,1151,151,2Объем избыточного воздуха, (aт-1)V0, м3/м31,0631,3821,8072,445Объем водяных паров VH2O=VH2O0+0.0061(a-1)V0, м3/м32,162,162,172,18Объем дымовых газов, Vг=VRO2+VN20+VH2O+(a-1)V0,м3/м311,59611,8812,26812,845Объемные доли трехатомных газов rRO2=VRO2/Vг0,0860,0840,0820,078Объемные доли водяных паров rH2O=VH2O/V20,1860,1820,1770,17Суммарная объемная доля r=rRO2+rH2O0,2720,2660,2590,248
2.3Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Поскольку на данном этапе расчета температура газов за той или иной поверхностью неизвестна, то расчет энтальпий газов выполняем на весь возможный за этой поверхностью диапазон температур.
Полученные данные сведём в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Энтальпии продуктов сгорания
T0CIг0 ,ккал/м3Iв0,ккал/м3I=Iг0+(a-1)Iв0aт=1.1aпп=1.13aвэ=1.17aвп=1.232200941076741017751521008932729696625142000845669189148509190079856540863951118007512616281285031700704657937625499160065835425712649815006122505666284891400567046886139494130052134319564548312004766396051624725281483110043303601469046947984791000389732424221467431947890034652892375445838414688003041255232964503373460700262522122846437291344760022221873240942524664352540447500183015441984417203142720934404001445122315874061604416165342830010709091161396118840512254181279200705601765386783392807407843436100349299379388400418425
2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Qpp. Расчеты выполняем в соответствии с приложением 7[1].
Таблица 2.3 Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива
НаименованиеРасчетная формула или способ определенияРасчетТеплоемкость газообразного топлива, кДж/м30,01(Сн2*Н2+Ссо*СО+Ссн4*СН4+Ссо2*СО2)+ 0,00124Сн2о*aтл0,01(0,4061*0,1+0,3095*2,8+0,392*95,6+0,596*0,7+0,838*0,4+1,124* 0,2+1,394*0,2)+0,00124*0,3595*10=1,676Физическое тепло топлива, кДж/м3iтл=стл*tтл1,676*100=167,6Отношение количества воздуха на входе в котел к теоретически необходимомуb=aт-Daт+Daпп1,1-0,05+0,06=1,11Энтальпия теоретически необходимого воздуха на входе в котел, кДж/м3Iох.в=срVосрt1,99*9,45*70=1316,385Энтальпия холодного воздуха, кДж/м3Iх.в=срVосрt1,99*9,45*30=564,165Тепло воздуха, предварительно подогретого в калориферахQв.вн=b[( Iох.в)- Iх.в]1,11(1316,385-564,165) =835,0Располагаемая теплота топлива, Qpp, кДж/кгQнp+QВ.ВН+iтл35446,4+835,0+167,6= 36449,0Потеря теплоты от химического недожога, q3,% По табл. ХХ[1]0.5Потеря теплоты от механического недожога, q4, %По табл. ХХ[1]0Температура уходящих газов, ух, 0СПо заданию 130Энтальпия уходящих газов ,Iух, кДж/кгПо -таблице2285,7Температура воздуха в котельной ,tх.в, 0СПо выбору30Потеря теплоты с уходящими газами ,q2, %=4,37Продолжение таблицы 2.3Потери теплоты q5, %По [1]0,38Сумма тепловых потерь, ?q,%q2+q3+q4+q54,37+0.5+0,38=5,25К.п.д. парогенератора, ?пг, 0-??q100-5,25=94,75Коэффициент сохранения теплоты, ?1-1-=0.996Паропроизводительность агрегата, D, кг/сПо заданию58.33Температура перегретого пара, tп. п,0СПо заданию550Температура питательной воды, tп. в, 0СПо заданию230Удельная энтальпия перегретого пара, iп. п, кДж/кгПо Н-S диаграмме3459,4Удельная энтальпия питательной воды, iп.в, кДж/кгПо Н-S диаграмме993,6Полезно используемая теплота в агрегате, Qпг, кВтD(iп.п-iп.в)58,33(3459,4-993,6)=143830.1Полный расход топлива, В, м3/с=4,17Расчетный расход топлива, Вр, м3/с4,17
2.5 Основные конструктивные характеристики топки
Определяем активный объем и тепловое напряжение топки. Расчетное тепловое напряжение не должно превышать допустимого. С учетом рекомендаций выбираем количество и тип газомазутных горелок, установленных на боковых стенках. Расчеты приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 Расчет конструктивных характеристик топки
НаименованиеРасчетная формула или способ определенияРасчетАктивный объём топки, Vт,м3По конструктивным размерам992Тепловое напряжение объема топки: расчетное, qV, кВт/м3 допустимое, qV,кВт/м3 ВQнр/Vт по табл. ХХ[1] 4,17*35446,4/992=149,0 300
2.6Расчет теплообмена в топке
Стены топки парогенератора БКЗ-210-140 полностью экранированы трубами диаметром 60 * 5.5, сталь 20, с шагом 64 мм. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2.5.
По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчет проводим в соответствии с таблицей 2.6.
Таблица 2.5 Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки НЛ
Наимен?/p>