Проектирование отопительной котельной

 

Введение

Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектроцентралями, производственными и районными отопительными котельными.

Перевод предприятий на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, намечаемое повышение цен на топливо и переход многих предприятий на двух и трехсменную работу требуют серьезной перестройки в проектировании и эксплуатации производственных и отопительных котельных. Пути и перспективы развития энергетики определены Энергетической программой, одной из первоочередных задач которой является коренное совершенствование энергохозяйства на базе экономии энергоресурсов: это широкое внедрение энергосберегающих технологий, использование вторичных энергоресурсов, экономия топлива и энергии на собственные нужды. Производственные и отопительные котельные должны обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей жилищно-коммунального сектора. Повышение надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов и рационально спроектированной тепловой схемы котельной. Созданная за годы Советской власти котлостроительная промышленность, на которую работают научно-исследовательские институты и специализированные котлостроительные заводы, обеспечивает производство современных котельных агрегатов, необходимых для РФ и экспорта их за рубеж. Ведущими проектными институтами разработаны и совершенствуются рациональные тепловые схемы и типовые проекты производственных и отопительных котельных.

Исходные данные

. Тип котла КЕ-6,5-14

. Техническая характеристика котла:

.1 Рабочее давление -14ага

.2 Температура пара -194°С

.3 Температура питательной воды - 104°С

.4 Площадь поверхности нагрева: радиационная -24,78 м²

конвективная -148,95 м²

. Вид топлива - Зырянский каменный уголь

. Вид топочного устройства - слоевое

. В комплексе с:

.1 Экономайзер +

.2 Воздухонагреватель -

.3 Дымосос +

.4 Золоулавливатель +

.1 Объем топки -14,77 м³

.2 Площадь поверхности стен топки - 44,52 м

.3 Диаметр экранных труб -51×2,5 мм

.4 Шаг труб боковых экранов - 55 мм

.5 Площадь поверхности нагрева конвективных пучков -148,95 м

.6 Диаметр труб конвективных пучков - 51×2,5 мм

.7 Расположение труб конвективных пучков - коридорное

.8 Поперечный шаг труб - 90 мм

Продольный шаг труб -110 мм

.9 Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания -0,95 м

.10 Размеры газохода высота - 2,1 м

ширина - 1,2 м

.11 Число рядов труб по ходу продуктов сгорания - 23

.12 Пара-производительность -6,5 т/ч

Рабочая масса топлива:

1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

) Определение присоса воздуха и коэффициента избытка воздуха:

) Определение теоретического объема воздуха, необходимого для полного сгорания:

) Определение теоретического объема азота в продуктах сгорания:

) Определение объема трехатомных газов:

) Определение теоретического объема водяных паров:

) Определение среднего коэффициента избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева:

) Определение избыточного количества воздуха для каждого газохода:

) Определение действительного объема водяных паров для твердого топлива:

9) Определение действительного суммарного объема продуктов сгорания для твердого топлива:

) Определение объемной доли трехатомных газов и водяных паров:

) Определение концентрации золовых частиц в продуктах сгорания:

Величина Теоретические объемыГазоход Топка Конвективн. Пучки Экономайзер Дымосос ЗолоулавливательКоэффициент избытка воз-1,3 1,45 1,55 1,56 1,61 духа после поверхности на-грева Средний коэффициент изб-1,3 1,37 1,5 1,55 1,58 ытка воздуха в газоходе по-верхности нагреваИзбыточное количество во-2 2,5 3,4 3,7 3,9 здуха м³/кгОбъем водяных паров м³/кг0,680,690,70,710,713Полный объем продуктов 9,25 9,76 10,67 10,9 11,2 сгорания, м³/кгОбъемная доля трехатомн-0,133 0,126 0,115 0,113 0,11 ых газовОбъемная доля водяных 0,073 0,07 0,065 0,065 0,064 паров Суммарная объемная доля0,210,20,180,1780,174Концентрация золы в про-190,3180,3164,9161,4157,1дуктах сгорания, г/м³

Элемент ПрисосКоэффициенткотлаДббизбТопка0,11,3I конв. Пучок0,051,35II конв. Пучок0,11,45Экономайзер0,11,55Дымосос0,011,56Золоулавливатель0,051,61

2. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

) Определение энтальпии теоретического объема воздуха:

) Определение энтальпии теоретического объема продуктов сгорания:

) Определение энтальпии избыточного количества воздуха:

t = 2000

t = 400 = 1900

t = 300 = 1800

t = 200 = 1700

t = 900 = 1600

t = 800 = 1500

t = 700 = 1400

t = 600 = 1300

t = 500 = 1200

t = 400 = 1100

t = 300

t = 1000

t = 200

) Определение энтальпии продуктов сгорания при коэффициента избытка б>1:

Поверхность нагрева Температура послеповерхностинагрева, °СВерх топочной камеры, фестон, 200020749,524412,76224,835072,7190019615,523072,55884,634120,9180018481,521715,75544,431118170017374,520381,65212,329237,1160016274,2519054,14882,327246,9150015167,2517729,44550,225384,2140014060,2516432,14218,123443,3130012953,2515112,63885,921400,912001188013826356419517,811001080012564,7324017740,71000972011306,92916159609008673,7510059,92602,114207,38007654,58825,72296,312475,4Конвективные пучки, 7006628,57618,92982,811770,360056166442,52527,29958,85004630,55303,32083,78196,64003665,254179,71649,46464,530027273090,21227,14781,92001802,252033,58113143,7 Экономайзер 4003665,254179,72015,9683130027273090,21499,85054,62001802,252033,5991,23323,9

3. Тепловой расчет котельного агрегата

.1 Расчет КПД и расхода топлива

) Определение располагаемой теплоты:

;

;

;

;

;

) Определение потери теплоты от механической неполноты сгорания:

) Определение потери теплоты с уходящими газами:

2,1 %

) Определение потери теплоты от наружного охлаждения:

) Вычисление полезной мощности парового котла:

) Вычисление КПД брутто парового котла:

7) Определение расхода топлива подаваемого в топку парового котла:

8) Определение расчетного расхода топлива:

) Определение коэффициента сохранения теплоты:

.2 Расчет топочных камер

) Температура продуктов сгорания на выходе из топки:

) Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:

) Определение полезной тепловыделении в топке:

) Определение коэффициента тепловой эффективности экранов:

) Определение эффективной толщины излучающегося слоя:

) Определение коэффициента ослабления лучей:

) Определение коэффициента ослабления луча:

) Определение степени черноты факела:

) Определение площади зеркала горения:

ТЛЗМ-1,87/3

10) Определение степени черноты:

11) Определение параметра М:

) Определение средней суммарной теплоемкости продуктов сгорания:

) Определение действительной температуры на выходе из топки:

расчет окончен.

.3 Расчет конвективных пучков котла

) Определение характеристики конвективного газохода:

) Температуры продуктов сгорания после рассчитанного газохода:

) Определение теплоты отданной продуктами сгорания:

) Определение расчетной температуры потока продуктов сгорания в конвективном газоходе:

) Определение температурного напора:

) Определение средней скорости продуктов сгорания в поверхности нагрева:

) Определение коэффициента теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

) Определение степени черноты газового потока:

) Определение коэффициента теплоотдачи учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева:

) Определение суммарного коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

) Определение коэффициента теплопередачи:

) Определение количества теплоты, воспринятое поверхностью нагрева:

.4 Расчет водяных экономайзеров

) Определение количества теплоты:

) Определение энтальпии воды после водяного экономайзера:

) Определение температурного напора:

) Определение характеристики принятого к установке экономайзера:

) Определение действительной скорости продуктов сгорания в экономайзере:

) Определение коэффициента теплопередачи:

отопительный котельная теплопередача

7) Определение площади поверхности нагрева водяного экономайзера:

8) Установка конструктивной характеристики поверхности нагрева экономайзера:

) Определение невязки теплового баланса:

расчет закончен.

Перечень использованной литературы

1. Эстеркин Р.И. «Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование»М.; Энергоатомиздат 1989г. Москва.

. Кузнецов Н.В. «Расчет котельных агрегатов. Нормативный метод» М.; Энергия1973г. Москва.

. «Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод» М.;Энергия 1977г. Москва.

Введение Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и

Больше работ по теме: