Тепловой расчет топочной камеры парового котла Е-290-11,2-520М

 

где

- это удельная энтальпия влажного воздуха, кДж/м³.

27. Энтальпия теоретического объема дымовых газов

 

где  - удельная энтальпия углекислого газа, кДж/м³;

       - удельная энтальпия азота, кДж/м³;

       - удельная энтальпия водяных паров, кДж/м³.

28. Энтальпия золы в дымовых газах

 

29.  Энтальпия  дымовых газов

 

30.  Результаты расчетов по п.п 5.2…5.5 приведены в приложении Б.

 

5. Тепловой  баланс котла

             Тепловой баланс  парового котла  заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат при сжигании топлива  количеством теплоты, называемым располагаемой теплотой, и суммой использованной теплоты и тепловых потерь. На основе теплового баланса находят КПД и расход топлива.

             При установившемся режиме работы  агрегата тепловой баланс для  1 кг сжигаемого топлива записывается  как 

1.  Температура  рабочего топлива принята согласно [1, рис.3.2]

 

2.  Теплоемкость  рабочего топлива при t 100

     2,314

3. Физическое тепло топлива

 

4.  Тепло, вносимое воздухом, при его подогреве вне котла

 

     так как в задании нет специальных  указаний,  предусматривающих подогрев воздуха.

5. Тепло, вносимое в топку паровым форсуночным дутьем

       

        - энтальпия  пара на дутье или распыление  топлива;

       Согласно  рекомендациям  берем из таблицы удельные объемы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении[1, таблица XXV], при и ,

       

6. Располагаемое тепло рабочей массы топлива

 

7.  Потеря тепла от механической неполноты сгорания

, но согласно  указаниям разделяем их  и .

8. Определение потерь тепла с уходящими газами
1. Энтальпия уходящих газов при избытке воздуха α_ух= α˝_впI и температуре J_ух  (по I-J таблице)

 

       Определяется  по таблице энтальпий (Приложение Б) интерполированием.

2. Температура холодного воздуха

 
 
 

3. Энтальпия холодного воздуха

 

       Определяется  по таблице энтальпий (Приложение Б) интерполированием.

4. Присосы воздуха в топку для газоплотных экранов

 

5. Потери  тепла с уходящими газами

 

6. Потеря  тепла от наружного охлаждения

 

9. Суммарная потеря тепла в котле

 
 

10. Коэффициент полезного действия

 
 

6. Определение расхода топлива

       7.1 Паропроизводительность (по заданию) 

       

2. Температура перегретого пара (по заданию)

 
       

3.  Давление  перегретого пара (по заданию)

 
 
 
       

4.  Энтальпия перегретого пара

 

       (определяется  по  и в таблицах для перегретого пара при докритическом давлении).

5. Температура питательной воды (по заданию)

 
       

6.  Давление  в барабане (по заданию)

 
       

7.  Давление  питательной воды на входе  в экономайзер

 
       

8.  Энтальпия  питательной воды 

 

       (определяется  в таблицах удельных объемов  и энтальпий воды по  и ).

9. Величина непрерывной продувки (по заданию)

 
       

10. Расход  воды на продувку

 
       

11. Энтальпия продувочной воды

 

       (Определяется  для состояния кипения, по давлению  в барабане из таблиц воды и сухого насыщенного пара на кривой насыщения).

12. Полное количество тепла, полезно использованное в котле,

 
 
       

13. Расход  топлива, подаваемого в топку,

 
       

14. Расчетный расход топлива

 
 
 

8 Выбор и компоновка горелочных устройств

              Компоновка  горелок и форма топочной камеры  взаимосвязаны и имеют решающее  значение для надежности и  экономичности работы котла. Топочное  устройство (горелки вместе с  топкой) должно удовлетворять основным требованиям, обеспечивающим:

• эффективное смешение топлива с необходимым для горения количеством воздуха;
• устойчивое воспламенение;
• заданную экономичность сжигания топлива;
• минимальное количество вредных выбросов;
• равномерное распределение тепловых нагрузок по периметру топки;
• простоту изготовления и удобство при монтаже и ремонте.

              В  зависимости от организации подачи  топлива и воздуха в горелки подразделяются на вихревые, прямоточные и комбинированные (прямоточно–вихревые).

1. Тип горелок – комбинированные газомазутные горелки
2. В проектируемой топочной камере принимаем фронтальное расположение горелок.
3. Тепловая мощность топки

 

         8.4  Номинальная мощность одной  горелки (принимается) 

        .5 Диаметр амбразуры горелки (принимается) 

8.6 Расход мазута через горелку

7.  Количество горелок

Примечание:

округляется до целого числа.

8. Количество ярусов горелок

 

9.  Допускаемые тепловые напряжения сечения топочной камеры

 
 
 
       

10. Минимальное сечение топочной камеры

; 
 
 

       

11. Основные  конструктивные характеристики топочной камеры при сжигании газа и мазута (показаны на рисунках 8.1 и 8.2).

Рисунок 8.1- Расстояние между осями экранных труб

Рисунок 8.2- Эскиз компоновки экранных труб 
 

1. Расстояние  между осями горелок по горизонтали

 

       Согласно  рекомендациям [2, c.68] величину уменьшим на 15%.

       

2. Расстояние  от осей крайних горелок до примыкающих стен

 

3. Расстояние  между осями горелок по вертикали

4. Расстояние  от оси нижнего яруса горелок  до пода

 

5. Ширина  топки

6. Глубина топки

 

Скорректируем размеры топочной камеры.

8.12 Ширина  топки в зависимости от паропроизводительности  котла

8.13 Ширина  топки в зависимости от компановки  экранных труб

          8.13.1 Шаг экранных  труб (принимается)

          8.13.2 Количество экранных  труб в плоскости фронта

       Округляем до четного числа,

         8.13.3 Ширина топки 

     8.14 Глубина топки в зависимости  от компановки экранных труб

         8.14.1 Шаг экранных  труб в плоскости

         8.14.2 Количество экранных  труб в плоскости

       Полученное  значение округляем до ближайшего целого четного числа, примем  .

         8.14.3 Глубина топки 

           8.14.4 Действительные размеры топки

     8.14 Расчетное сечение топочной камеры:

     8.15 Расчетное тепловое напряжение  сечения топочной камеры

     8.16 Проверка 

Должно  быть

  и .

В нашем  случае  2.79 ≤ 4 МВт/м²    и   1.39 ≤ 2 МВт/м²  , что говорит о том что проверка сходится. 

9. Выбор основных конструктивных характеристик топки

     9.1. Расчет глубины ширм

        9.1.1 Диаметр труб  ширм 

        9.1.2 Толщина стенки  труб ширм

        9.1.3 Внутренний диаметр  труб ширм

         9.1.4 Поперечный шаг  между ширмами (принимается)

5. Расстояние от стенки котла до осей крайней ширмы