Расчет парогенератора БКЗ-75-39-ФБ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Введение
Основным оборудованием вырабатывающим тепловую энергию в промышленных и отопительных установках является парогенераторы и водяные котлы. Промышленные предприятия потребляют огромное количество тепла на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектростанциями, промышленными районами отопительными котельными.
Одной из основных задач при выработке тепловой энергии является всемирная экономия всех видов топлива. При комбинированном или раздельной выработке электрической и тепловой энергии чаще всего в качестве теплоносителя применяется водяной пар. Агрегат предназначен для выработки пара называют парогенераторами.
Кроме водяного пара в качестве теплоносителя используется горячая вода. Агрегаты для получения горячей воды называют водогрейными котлами. Таким образом основным агрегатом предназначенным для выработки пара и горячей воды являются парогенераторы и водогрейные котлы.
Общее описание котла БКЗ-75-39ФБ
Топочная камера объемом 454 м3 полностью экранирована трубами 60x3 мм, а при работе на каменном угле и торфе - частично в нижней части трубами 60x4 мм, расположенными с шагами 75 и 90 мм. Экраны разделены на 12 самостоятельных контуров (по числу блоков камеры).
Для сжигания бурого угла и фрезерного торфа топку оборудуют двумя шахтными мельницами с фронта. В этом случае нижнюю часть боковых экранов на уровне амбразур утепляют хромитовой массой, нанесенной на ошипованные трубы.
Разработана модификация парогенератора БКЗ-75-39 ФБЖ, оборудованного топкой с жидким шлакоудалением, для сжигания антрацитового штыба. В этом случае для устойчивого сжигания топлива нижнюю часть топочной камеры утепляют полностью слоем хромитовой массы, а скаты воронки закрывают кирпичной кладкой с лотками для выпуска шлака.
Схема испарения - трехступенчатая. В барабане расположен чистый отсек первой ступени испарения и два солевых отсека второй ступени испарения (по торцам барабана). Третья ступень вынесена в выносные циклоны 377 мм.
Перегреватель - вертикальный, змеевиковый, двухблочный, с коридорным расположением труб 38x3 мм. Поверхностный пароохладитель установлен между блоками "в рассечку".
Экономайзер - стальной, гладкотрубный, змеевиковый, кипящего типа, с шахматным расположением труб 32x3 мм, двухступенчатый. Первая ступень состоит из двух блоков и расположена между ступенями воздухоподогревателя "в рассечку". Поперечный шаг труб первой ступени - 40 мм, продольный - 55 мм. Поперечный шаг труб второй ступени - 50 мм, продольный - 55 мм.
Воздухоподогреватель - стальной, трубчатый, с шахматным расположением труб 40x1,5 мм, четырехходовой. Поперечный шаг труб: первой ступени - 70 мм, второй - 60 мм; продольный шаг: первой ступени - 45 мм, второй - 42 мм. Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора приведены в таблице.
Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора БКЗ-75-39 ФБ
Наименование показателейТопливокаменный угольбурый угольторфНоминальная паропроизводительность, т/ч757575Рабочее давление пара, Мпа444Температура перегретого пара, 0С440440440Площадь поверхности нагрева, м2:лучевосринимающая (экранов и фестона)326296296конвективная:фестона626262перегревателя720620520экономайзера810940750воздухоподогревателя362039004200
Для наглядности составим расчетную схему котла БКЗ-75-39-ФБ.
- топка ; 2 - фестон; 3 - вторая ступень пароперегревателя; 4 - первая ступень пароперегревателя; 5 - вторая ступень водяного экономайзера; 6 - вторая ступень воздухоподогревателя; ; 6 - первая ступень водяного экономайзера; 8 - первая ступень воздухоподогревателя
Рисунок 1- Расчетная схема котла БКЗ-75-39-ФБ.
Таблица 1. Исходные данные.
Название котлаД, т/чрпе, барtпе, Сr, %q1Топливо №1Топливо №2tп.в,С БКЗ-75-39-ФБ714045556559311451.Расчёт топлива
.1 Характеристики топлива
Расчётные характеристики для заданных видов топлива предоставлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2. Характеристики твёрдого топлива.
Ср %Wp %Ap %Spk %Spop %Hp %Np %Op %Qpн кДж/кгVг 46,62214,80,93,70,911,117543,5349,0
Таблица 3. Характеристики газа.
СH4 H6 H8 H10 H12 %N2 %CO2 %H2S %O2 %CO %H2 %QCн кДж/кг?сг Кг/м395,71,90,50,30,11,3-----36468,770.741
1.2 Теплота сгорания смеси топлив
При сжигании смеси жидкого и газообразного топлив расчёт с целью упрощения условно ведется на 1 кг жидкого топлива с учётом количества газа (м3), приходящегося на 1 кг жидкого топлива. Поскольку доля жидкого топлива в смеси задана по теплу, то теплота сгорания жидкого топлива и является этой долей.
Следовательно, удельная теплота сгорания смеси определиться как
где - теплота сгорания твёрдого топлива, кДж/кг;
- доля твёрдого топлива по теплу, %;
Количество теплоты, вносимое в топку с газом:
Тогда расход газа (в м3) на 1 кг твёрдого топлива будет равен:
где - теплота сгорания газа, кДж/м?.
Проверка:
1.3 Объёмы воздуха и продуктов сгорания
Необходимое для полного сгорания топлива количество кислорода, объёмы и массовые количества продуктов сгорания определяются из нижеследующих стехиометрических уравнений:
- Для твёрдого топлива:
- Для газообразного топлива:
Vв