Проект стационарного парового котла
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
е нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.
У котла КЕ-25-14С, через патрубок для продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору. Вместо паровой обдувки может быть поставлена газоимпульсная или генератор ударных волн (ГУВ).
На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.
Паровой котел КЕ-25-14С обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100% номинальной паропроизводительности. Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении. В котельных, предназначенных для производства насыщенного пара, котлы типа КЕ при пониженном до 0,7 МПа давлении обеспечивают такую же производительность, как и при давлении 1,4 МПа.
Для котлов типа КЕ пропускная способность предохранительных клапанов соответствует номинальной паропроизводительности при абсолютном давлении 1,0 МПа.
При работе на пониженном давлении предохранительные клапаны на котле и дополнительные предохранительные клапаны, устанавливаемые на оборудовании, должны регулироваться на фактическое рабочее давление.
С понижением давления в котлах до 0,7 МПа комплектация котлов экономайзерами не изменяется, так как в этом случае недогрев воды в питательных экономайзерах до температуры насыщения пара в котле составляет 20С, что удовлетворяет требованиям правил Госгортехнадзора.
1.1 Техническая характеристика котла КЕ-25-14С
Паропроизводительность D = 25 т/ч.
Давление Р = 24 кгс/см2.
Температура пара t = (194225) С.
Радиационная (лучевоспринимающая) поверхность нагрева Нл = 92,1 м2.
Конвективная поверхность нагрева Нк = 418 м2.
Тип топочного устройства ТЧЗ-2700/5600.
Площадь зеркала горения 13,4 м2.
Габаритные размеры котла (с площадками и лестницами):
длина 13,6 м;
ширина 6,0 м;
высота 6,0 м.
Масса котла 39212 кг.
2. Расчет топлива по воздуху
2.1 Определение количества продуктов сгорания
Расчет количества продуктов сгорания основан на стехиометрических соотношениях и выполняется с целью определения количества газов, образующихся при сгорании топлива заданного состава при заданном коэффициенте избытка воздуха. Все расчеты объема воздуха и продуктов сгорания ведутся на 1 кг топлива.
Так как в задании указана зольность сухой массы топлива, то определим зольность рабочей массы топлива.
Ар = Ас (100 - Wр) /100,
Ар = 2,3• (100 - 7,5) /100 = 21,3%.
Так как по заданию задан элементарный состав горючей массы топлива, то необходимо пересчитать горючую массу в сухую.
Коэффициент пересчета горючей массы в рабочую
(100 - Wр - Ар) /100 = (100 - 7,5 - 21,3) /100 = 0,71.
Рабочая масса составляющих элементов топлива
Ср = 76,9 • 0,71 = 54,6%, Нр = 5,4 • 0,71 = 3,9%,р = 0,6 • 0,71 = 0,5%,
Ор = 16,0 • 0,71 = 11,4%,р = 1,1 • 0,71 = 0,8%.
Проверка:
р + Нр + Sр + Ор + Nр + Ар + Wр = 100%,
,6 + 3,9 + 0,5 + 11,4 + 0,8 + 21,3 + 7,5 = 100%.
Теоретически необходимое количество сухого воздуха
o = 0,089 (Cp + 0,375Sр) + 0,267Нp - 0,033Оp; о = 0,089• (54,6 + 0,375 • 0,5) + 0,267 • 3,9 - 0,033 • 11,4 = 5,54 м3/кг.
Объем трехатомных газов
V = 0,01866 (Ср + 0,375Sр); = 0,01866• (54,6 + 0,375 • 0,5) = 1,02 м3/кг.
Теоретический объем азота
= 0,79Vo + 0,008Np; V = 0,79 • 5,54 + 0,008 • 0,8 = 4,38 м3/кг.
Теоретический объем водяных паров
= 0,112Нр + 0,0124Wр + 0,016Vо; = 0,112 • 3,9 + 0,0124 • 7,5 + 0,016 • 5,54 = 0,61 м3/кг.
Теоретическое количество влажного воздуха
овл = V + 0,016Vо; (2.8), V = 0,61 + 0,016 • 5,54 = 0,70 м3/кг.
Избыточный объем воздуха
и = (? - 1) Vо; и = 0,28 • 5,54 = 1,55 м3/кг.
Полный объем продуктов сгорания
г = V+ V + V+ Vи; г = 1,02 + 4,38 + 0,61 + 1,55 = 7,56 м3/кг.
Объемная доля трехатомных газов
= V/Vг; = 1,02/7,56 = 0,135.
Объемная доля водяных паров
= V/Vг; r = 0,70/7,56 = 0,093.
Суммарная доля водяных паров и трехатомных газов
п = r+ r,п = 0,093 + 0,135 = 0,228.
Давление в топке котла принимаем равным Рт = 0,1 МПа.
Парциальное давление трехатомных газов
Р= rРт;
Р= 0,135 • 0,1 = 0,014 МПа.
Парциальное давление водяных паров
Р = rРт;
Р = 0,093 • 0,1 = 0,009 МПа.
Суммарное парциальное давление
Рп = Р+ Р; Рп = 0,014 + 0,009 = 0,023 МПа.
2.2 Определение энтальпии продуктов сгорания
Дымовые газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива, в рабочем процессе парового котла являются теплоносителем. Количество теплоты, отдаваемое газами, удобно рассчитывать по изменению энтальпии дымовых газов.
Энтальпией дымовых газов по какой-либо температуре называется количество теплоты, расходуемое на нагрев газов, полученных от сгорания одного килограмма топлива от 0 до этой температуры при постоянном давлени