Проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
·ов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева, а наличие в продуктах сгорания воды и оксидов серы при конденсации приводит к серной коррозии ().
Поэтому рекомендуемая величина уходящих газов для влажного твердого топлива , учитывая, что = 210, а топливо относится к низкосернистым, выбрана . /1/
С целью предотвращения низкотемпературной коррозии воздух на входе в воздухоподогреватель для бурых углей подогревается, температура принята . /1/
Давление в барабане котла МПа (см. 5);
Температура питательной воды = 210 (см. 1);
Давление питательной воды , /1/;
МПа - гидравлическое сопротивление экономайзера.
МПа.
барабанный котел топливо температура
Энтальпия питательной воды кДж/кг /2/. Коэффициент избытка воздуха вверху топки 1,25./1/
Схема основных реперных точек котла приведена на рисунке 10.
- топочная камера; 2 - радиационная ступень; 3 - ширмы; 4 - барабан котла; 5,6 - конвективные ступени пароперегревателя; 7 - экономайзер; 8 - воздухоподогреватель.
Рис. 7 - Тепловая схема котла.
8. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ И ЭНТАЛЬПИЙ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
8.1 Расчет объемов продуктов сгорания
Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива, при избытке и нормальных условиях (101,3 кПа; 0) можно рассчитать по формуле: ;/1/
Объемы продуктов сгорания, получающиеся при полном сгорании топлива с теоретически необходимыи количеством воздуха ():
азота ;/1/
трехатомных газов ; /1/
водяных паров ;/1/
Действительные объемы водяных паров и дымовых газов при избытке определяются по формулам:
;/1/
;/1/
Объемные доли трехатомных газов и водяных паров соответственно:
;/1/
;/1/
Масса продуктов сгорания, кг/кг /1/;.
Теоретический объем воздуха , азота , трехатомных газов и водяных паров берем из /1/.
Расчет объемов продуктов сгорания производится в форме таблицы 2.
Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки , присосы воздуха в газоходах отдельных поверхностей нагрева выбраны по /табл. 4.2, 1/.
Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры получается прибавлением к соответствующих присосов воздуха: , где i- номер поверхности нагрева по ходу дымовых газов. /1/
=2,5294;
=2,0022;
=0,4854;
=0,7202;
=25%. (см. 1)
Таблица 2 - Расчет объемов продуктов сгорания.
ВеличинаЕд. изм.=2,5294; =2,0022; =0,4854; =0,7202; =25%.газоходыТопка, PПе ширмы1 к.пе2 к.пе2эк2вп1эк1впКоэффициент избытка воздуха за поверхностью -1,251,2651,281,301,331,351,38Среднее значение коэффициента избытка воздуха в газоходе -1,251,25751,27251,291,3151,341,365Объем водяных паров 0,73040,73070,73130,7320,7330,7340,735Объем газов 3,85033,86963,90823,95314,01744,08164,1459Объемная доля трехатомных газов -0,1260,12540,12420,12280,12080,1190,117Объемная доля водяных паров -0,18970,18880,18710,18520,18250,17980,1773Суммарная объемная доля -0,31570,31430,31130,30790,30330,29870,2944Масса продуктов сгорания кг/кг4,7294,7544,8044,86144,9445,02665,109Концентрация золы в продуктах сгорания кг/кг0,05020,04990,04940,04880,0480,04720,0465
8.2Расчет энтальпий продуктов сгорания
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха и продуктов сгорания, кДж/кг, при и расчетной температуре , определяются по формулам:
;/1/
;/1/
а при ;/1/
Значения и выбраны из /табл. К1, 1/.
.
Результаты расчета энтальпий газов в газоходах представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Расчет энтальпий воздуха.
, , кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг, кДж/кгГазоходыТопка, Рпе ширмы 1 к.пе
2 к.пе
2эк
2вп
1эк
1вп
240026533,6422178,232078,19230025316,7121176,0330610,7214,67220024102,320173,8629145,7714,65210022894,9419177,6227689,35200021688,8418181,362512458,3826692,56190020489,1617191,072387435,0525221,98180019297,7916200,762186398,4223746,4170018108,3115222,312064376,1822290,07160016922,2714249,791876341,9220826,64150015749,2413277,271759320,619389,16140014584,9812310,681583288,5217951,17130013430,7511350,021361248,0616516,32120012318,1910401,221206219,8115138,31110011181,679458,351097199,9413746,2100010068,268527,34984179,3412379,449008959,777608,19875159,4811021,311135,48007867,16694,97767139,799781,059881,57006799,485805,47662120,668458,598545,76005749,864921,9560102,077230,17328,55004724,664062,0545883,486026,86148,64003726,523214,0636065,614756,34852,83002757,162389,7926448,123593,93641,72001810,621583,31169,130,822395,62443,1100893,438786,9180,814,731207,2
. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА
Тепловой баланс котла представляет собой уравнение приходных и расходных статей тепла в котле, в результате решений уравнений теплового баланса определяются все тепловые потери в котле, коэффициент поленого действия и расход топлива.
Уравнение теплового баланса имеет вид:
;
Уравнение теплового баланса составляется на один килограмм топлива и все входящите в него величины имеют размерность - кДж/кг;
- распологаемое тепло топлива, кДж/кг;
- тепло, полученное воздухом от внешних источников, кДж/кг;
- тепло введенное в котел с форсуночным распыливающим паром, кДж/кг;
- полезно используемое тепло в котле, кДж/кг;
- потери тепла с уходящими газами, кДж/кг;
- потери тепла от химического недожога топлива, кДж/кг;
- потери тепла от механического недожога топлива, кДж/кг;
- потери тепла через ограждающие стенки газоходов топки, кДж/кг;
- потери с физическим теплом шлаков, кДж/кг;
- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;
кДж/кг (см. 1).
Располагаемое тепло топлива
, кДж/кг, где
, кДж/кг - физическое тепло топлива.
- теплоемкость рабочего топлива, кДж/(кгК);
- температура рабочего топлива, .
Для твердых топлив .
, кДж/(кгК);/1/
, кДж/кг./1/
Физическое тепло топлива учитывается в тех случаях, когда топливо предварительно подогревается посторон?/p>