ТП-85. Расчет котельного агрегата ТП-85. 2. Выбор температуры уходящих газов и подогрева воздуха
 Скачать 420.3 Kb.
|
|
Содержание Р 2 3 4 5 6 6 8 9 13 19 24 28 30 32 33 еферат............................................................................................................................................................ Введение......................................................................................................................................................... Исходные данные........................................................................................................................................... 1. Составление схемы котельного агрегата. ............................................................................................... 2. Выбор температуры уходящих газов и подогрева воздуха................................................................... 3. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания................................................................. 4. Тепловой баланс......................................................................................................................................... 5. Расчёт топки............................................................................................................................................... 6. Тепловой расчёт ширмовой поверхности нагрева.................................................................................. 7. Распределение тепловосприятия по поверхностям нагрева котельного агрегата............................... 8. Конструктивный расчёт конвективных пароперегревателей................................................................ 9. Конструктивный расчёт водяного экономайзера.................................................................................... 10. Расчёт воздухоподогревателя................................................................................................................. Вывод.............................................................................................................................................................. Список используемой литературы............................................................................................................... ВВЕДЕНИЕ Электрические станции представляют собой промышленные предприятия для выработки электрической энергии. Основное количество энергии в России производят на тепловых электрических станциях, использующих химическую энергию сжигаемого органического топлива. Одним из основных тепловых агрегатов паротурбинной ТЭС является паровой котёл. Паровой котёл представляет собой системы поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды путём использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, которая подаётся в топку вместе с необходимым для горения воздухом. Поступающую в паровой котёл воду называют питательной водой. Питательная вода подогревается до температуры насыщения, испаряется, а выделившийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Эти процессы имеют чёткие границы протекания и осуществляются в трёх группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара – в парообразующей поверхности нагрева, перегрев пара – в пароперегревателе. При сжигании топлива образуются продукты сгорания – теплоноситель, который в поверхностях нагрева отдаёт теплоту воде и пару, называемый рабочим телом. После поверхностей нагрева продукты сгорания при относительно низкой температуре удаляются из котла через дымовую трубу в атмосферу. При выполнении расчета парового котла его производительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в выборе рациональной компоновки и определения размеров всех поверхностей нагрева котла (конструкторский расчет) или же в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла (поверочный расчет). Исходные данные Наименование котлоагрегата ТП-85  Разрез «Ирбейский» расположен в Красноярском крае. Поле разреза расположено в центральной части Латынцевского месторождения, по его восточной границе проходит автодорога краевого значения (Солянка - Ирбейское), вдоль северной границы, в 500 м, протекает река Большая Уря. Разрез введен в строй в 2000 г. В настоящее время объем добычи составляет около 2 млн т угля в год. Планируется довести объем добычи по разрезу до 6 млн т. На разрезе добывают уголь марки 2Б, класс крупности - рядовой. Состав топлива
Низшая теплота сгорания твердого топлива: QРН=18,04 МДж/м3. Объёмы воздуха и продуктов сгорания м3/м3: V0=4,7, VRO2=0,86, V0N2=3,72, V0H2O=0,75. 1. Составление схемы котельного агрегата.  рис. 1. Схема котельного агрегата 2. Выбор температуры уходящих газов и подогрева воздуха Принимаем температуру уходящих газов:  3. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания Теоретический объём воздуха  , м3/кг для твердого топлива определяем по формуле  , (3.1)где C Р – количество углерода на рабочую массу топлива, %; SP – количество серы на рабочую массу топлива, %; HP – количество водорода на рабочую массу топлива, %; OP – количество кислорода на рабочую массу топлива, %;  .Теоретический объем азота  , м3/кг, определяем по формуле , (3.2)где – теоретически необходимый объём воздуха при коэффициенте избытка воздуха α = 1 м3/кг ;N – количество азота на рабочую массу топлива, %;  .Теоретический объем трехатомных газов  , м3/кг, определяем по формуле , (3.3) .Теоретический объем водяных паров для твердого топлива  , м3/кг определяем по формуле , (3.4)где WP – влажность топлива на рабочую массу, %;  .Теоретический объем дымовых газов  , м3/кг, определяем по формуле , (3.5) .Так как рассчитанные объёмы отличаются от взятых из таблицы, менее чем на 2%, то используем в расчётах табличные значения. Составляем таблицу объёмов. Действительный объем водяных паров  , м3/кг , при избытке воздуха в газоходах  определяем по формуле , (3.9)Полный объем дымовых газов  , м3/кг , определяем по формуле (3.10)Объемную долю трехатомных газов  определяем по формуле , (3.11)Объемную долю водяных паров  определяем по формуле , (3.12)Суммарную объемную долю паров rПопределяем по формуле  , (3.13)где и – объемные доли трехатомных газов и водяных паров соответственно;Концентрацию золовых частиц µ , кг/кг, определяем по формуле  (3.15)где аун – доля уноса золы из топки, принимаем аун = 0.95 [1. C. 38];  – масса дымовых газов, кг/кг;Таблица 3.1 Объёмы продуктов сгорания в поверхностях нагрева, объёмные доли трёхатомных газов
Для всех видов топлива энтальпию теоретических объемов воздуха  , кДж/кг, и продуктов сгорания  , кДж/кг при расчетной температуре, определяем по формуле , (3.16)где св – теплоемкость воздуха, кДж/(м3∙К) [1, С.39 ];  расчетная температура, °С;  , (3.17)где –объем трехатомных газов, м3/кг; теплоемкость трехатомных газов, кДж/(м3∙К) [1, С.39 ];  –объем водяных паров , м3/кг; теплоемкость водяных паров, кДж/(м3∙К) [1, С.39 ]; –объем азота, м3/кг; теплоемкость азота, кДж/(м3∙К) [1, С.39 ];Энтальпия золы невелика по сравнению с другими составляющими и учитывается, когда приведенный унос летучей золы с потоком газов значителен. Приведенную зольность топлива  кг/МДж, определяем по формуле , (3.18) .Приведенный унос летучей золы с потоком газов  кг/МДж, определяем по формуле (3.19) Так как приведенный унос летучей золы с потоком газов больше 1,4%, то энтальпию золы необходимо учитывать [1, С. 37] Энтальпию продуктов сгорания  , кДж/кг , при избытке воздуха  определяем по формуле: (3.20)где – энтальпия теоретического объема продуктов сгорания, кДж/кг; коэффициент избытка воздуха; – энтальпия теоретического объема воздуха, кДж/кг; энтальпия золы, кДж/кг; (3.21)где  – теплоемкость золы, кДж/(м3∙К) [1, С.39 ];Результаты расчетов значений энтальпий сводим в таблицу 3.2. Таблица 3.2 – Энтальпии продуктов сгорания
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м3/кг
, кг/кг
)
)
, кДж/кг
