Проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ВВЕДЕНИЕ
Целью данной курсовой работы является проектирование парового котла барабанного типа с естественной циркуляцией, имеющего следующие параметры:
- паропроизводительность =240 т/ч;
температура перегретого пара =540;
давление перегретого пара =13,8 МПа;
температура питательной воды = 210;
Данный паровый котел рассчитывается на бурый уголь Реттиховский 1Б рядовой. Этот же уголь используется при расчете системы пылеприготовления.
На основе заданных исходных данных выбраны и рассчитаны основные компоновочные решения и тепловая схема котла. Рассчитаны объемы и энтальпии продуктов сгорания. В результате расчета теплового баланса определен расход топлива и коэффициент полезного действия котла.
1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1Исходные данные
Паропроизводительность =240 т/ч;
Давление перегретого пара =13,8 МПа;
Температура перегретого пара =540;
Температура питательной воды = 210;
Топливо: Реттиховский 1Б
1.2 Элементарный химический состав рабочей массы топлива
Влажность топлива =36%;
Зольность топлива =25%;
Содержание серы в топливе =0,3%;
Содержание углерода в топливе =25,9%;
Содержание водорода в топливе =2,1%;
Содержание азота в топливе =0,5%;
Содержание кислорода в топливе =10,2%;
Выход летучих веществ на сухую массу топлива =56%;
Низшая теплота сгорания топлива =9,04 МДж/кг;
Коэффициент размолоспособности топлива =1,10;
1.3Температурные характеристики золы
Температура начала деформации золы =1170;
Температура начала размягчения золы =1420;
Температура начала жидкоплавкого состояния золы =1500;
1.4Химический состав золы
Окисел кремния =63,8%;
Окисел алюминия =22,9%;
Окисел титана =0,6%;
Окисел железа =4,1%;
Окисел кальция =3,6%;
Окисел магния =1,6%;
Окисел калия =2,0%;
Окисел натрия =1,4%;
1.5Анализ топлива
Реттиховский рядовой уголь относится к бурым углям, так как высшая теплота сгорания рабочей массы топлива без золы
МДж/кг;
По содержанию влаги этот относится к влажным твердым топливам, так как
;
По содержанию золы уголь относится к среднезольному топливу, так как
;
Выход летучих =56%, поэтому топливо относится к высокореакционному топливу.
По содержанию серы топливо считается низкосернистым, так как =0,3%.
По коэффициенту размолоспособности =1,1 Реттиховский 1Б относится к твердым топливам.
Температура начала жидкоплавкого состояния золы =1500, значит зола этого угля относится к тугоплавким золам.
По крупности этот уголь принадлежит к классу Рядовой с размером кусков до 300мм.
2. ВЫБОР КОМПОНОВКИ КОТЛА
Компоновка - это схема взаимного расположениея газоходов (топки, горизонтального газохода, газоходов конвективных поверхностей нагрева) котла. Различают четыре наиболее часто встречающиеся типа компоновок: П-, Т-, N- образные и башенные.
2.1 П-образная компоновка
При проектировании котлов средней и большой мощности предпочтение обычно отдают П-образной компоновке (Рис. 1).
П-образная компоновка позволяет логично увязать топку и конвективные поверхности нагрева, обойтись умеренной высотой котла, простыми средствами организовать каркас, применить дробеочистку хвостовых поверхностей нагрева, разместить тяго-дутьевые машины на нулевой отметке.
Трехкратный поворот газов: в районе горелок, на входе- и на выходе из горизонтального газохода. Неодинаковая длина пути газов приводит к появлению существенной неравномерности температуры газов по высоте горизонтального газохода, а также по глубине конвективной шахты. В конвективной шахте создается неравномерное поле скоростей что создает местный усиленный износ труб.
Рис. 1 - П-образная компоновка.
2.2 Т-образная компоновка
Т-образная компоновка может оказаться целесообразной при квадратных в плане топках, а также при сжигании топлив с высокоабразивной золой, когда глубина одной конвективной шахты становится нерационально большой (Рис. 2).
При такой компоновке конвективные шахты значительно уменьшаются по высоте. Высота выходного окна топки при Т-образной компоновке относительно невелика, поэтому и фактическая разверкатемператур продуктов сгорания по высоте окна, горизонтального газохода между топкой и конвективной шахтой и по глубине конвективной шахты меньше, чем при П-образной компоновке, что улучшает температурный режим труб пароперегревателя.
По сравнению с П-образной - усложнение каркаса, увеличение числа элементов поверхностей нагрева, следовательно, площади ограждающих стен газоходов. При Т-образной компоновке сложнее становится проблема размещения вспомогательного оборудования, труднее обеспечить равномерное распределение продуктов. сгорания по параллельным опускным газоходам. Наличие поворотов потока продуктов сгорания на выходе из топки и на входе в конвективную шах-ту.
Т-образная компоновка может найти применение для пылеугольных котлов большой производительности для энергоблоков мощностью 500-800 МВт и выше, а также для котлов, сжигающих угли с абразивной золой.
Рис. 2 - Т-образная компоновка.
2.3 Башенная и полубашенная компоновка
Башенная и полубашенная компоновки заслуживают внимания при сжигании высокозольных топлив с абразивной золой (Рис. 3).
При башенной компонов