Введение

Паровой котел – это основной агрегат тепловой электрической станции. Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив . Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара . При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

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).

Номинальной производительностью называется наибольшая производительность по пару, которую должен обеспечить котел в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды с допусками по ГОСТ отклонениями от этих величин.

Номинальное давление пара – наибольшее давление пара, которое должно обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем котла.

Номинальные температуры пара высокого давления - это температуры пара,

которые должны непосредственно за пароперегревателем с допусками по ГОСТ

отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.

1. Составление тепловой схемы котельного агрегата

Принципиальная схема котла отражает наличие теплообменных поверхностей, последовательность их включения как по газовому, так и по пароводяному трактам, взаимное движение сред в поверхностях, расположение узлов регулирования. Ниже на рисунке 1 приведена принципиальная схема энергетического котлоагрегата.

Рис.1. Общий вид и элементы парового котла:

Т – топка; Ф – фестон; ПП2 – пароперегреватель №2; ПП1 – пароперегреватель №1;

ВЭ – водяной экономайзер; ТВП – трубчатый воздухоподогреватель; Г – горелки;

( I – VI) – точки состояния газа по газовому тракту

Исходные данные:

- паропроизводительность.

- давление перегретого пара.

- температура перегретого пара.

- температура питательной воды.

Газопровод: Газли – Коган – Ташкент.

Объемный состав газа:

				и более тяжелые
94	2,8	0,4	0,3	0,1	2,0	0,4

Теплота сгорания низшая сухого газа

Примем температуру уходящих газов (табл. 2.5 /1/):

- для газа согласно /1/ .

Найдем оптимальную температуру горячего воздуха:

.

Примем температуру холодного воздуха согласно /1/ .

1. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

1.1. Рассчитаем теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания.

Теоретический объем воздуха:

;

Теоретический объем азота:

;

Теоретический объем трехатомных газов:

;

Теоретический объем водяных паров:

.

- влагосодержание газообразного топлива.

Все найденные значения теоретических объемов совпадают с точностью 0,1с объемами в таблице П4.3 /2/, значит продолжаем расчет дальше.

По найденным значениям теоретических объемов продуктов сгорания и воздуха заполняем таблицу объемов, которая отображена в таблице №1.

Таблица №1. Таблица объемов.

Наименование	Размер-ность	; ; ;.
		Газоходы котла
		Топка ширмы	ПП2	ПП1	ЭК	ВП
1. Присосы воздуха в поверхности нагрева,	-	0,05	0,03	0,03	0,08	0,06
2. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,	-	1,1	1,13	1,16	1,24	1,3
3. Средний коэффициент избытка воздуха,	-	1,1	1,115	1,113	1,887	1,24
4. Действительный объем водяных паров,		2,38556	2,24097	2,24459	2,3653	2,2617
5. Объем газа,		12,2302	12,380	12,605	20,1027	13,673
6. Доля 3-х атомных газов,	-	0,088142	0,087074	0,085519	0,053625	0,078837
7. Доля водяных паров,	-	0,183034	0,181011	0,178067	0,117661	0,165412
8. Суммарная доля 3-х атомных газов,	-	0,271177	0,268085	0,263586	0,171285	0,24425

1.2. Выпишем в таблицу 2 значения энтальпий:

Расчитаем по формуле:

Таблица №2. Таблица энтальпий.

,	,	,	Топка ширмы					ПП2					ПП1				ЭК					ВП
100	1545,318	1324,716	1677,789		17,1176014		1717,531			17,51958		1757,2722		17,921553		1863,249			18,99349		1942,732				19,79744
200	3123,086	2664,636	3389,549		17,5277244		3469,489			17,93687		3549,4276		18,346021		3762,599			19,43708		3922,477				20,25538
300	4739,475	4028,465	5142,322		17,9882385		5263,176			18,40561		5384,0297		18,822980		5706,307			19,93597		5948,015				20,77071
400	6399,176	5419,701	6941,146		18,4579393		7103,737			18,88512		7266,3278		19,312307		7699,904			20,45147		8025,086				21,30583
500	8102,575	6843,648	8786,94		19,0685470		8992,249			19,50563		9197,5586		19,942721		9745,05			21,10829		10155,67				21,98246
600	9863,734	8300,606	10693,79		19,2755204		10942,81			19,72122		11191,831		20,166920		11855,88			21,35545		12353,92				22,24685
700	11642,72	9786,272	12621,35		20,1913001		12914,93			20,64384		13208,523		21,096384		13991,42			22,30316		14578,6				23,20825
800	13511	11294,75	14640,48		19,8420983		14979,32			20,30184		15318,161		20,761586		16221,74			21,98757		16899,43				22,90706
900	15341,96	12827,23	16624,69		20,5417928		17009,5			21,00718		17394,32		21,472565		18420,5			22,71359		19190,13				23,64437
1000	17241,01	14378,51	18678,87		20,8753316		19110,22			21,34828		19541,576		21,821228		20691,86			23,08242		21554,57				24,02832
1100	19170,9	15955,01	20766,4		42,5901650		21245,05			43,54861		21723,699		44,507046		23000,1			47,06289		23957,4				48,97977
1200	21140,67	17552,41	22895,91		43,0130173		23422,48			43,9794		23949,052		44,945774		25353,24			47,52278		26406,39				49,45554
1300	23110,43	19149,81	25025,42		43,4358695		25599,91			44,41019		26174,404		45,384501		27706,39			47,98268		28855,38				49,93131
1400	25119,84	20773,67	27197,21		43,8486272		27820,42			44,82863		28443,629		45,808632		30105,52			48,42197		31351,94				50,38198
1500	27129,25	22397,53	29369		44,2613848		30040,93			45,24707		30712,854		46,232763		32504,66			48,86127		33848,51				50,83265
1600	29178,04	24040,35	31582,07		44,4968659		32303,28			45,48685		33024,492		46,476827		34947,72			49,11678		36390,14				51,09674
1700	31226,82	25683,16	33795,14		44,7323471		34565,64			45,72662		35336,13		46,720891		37390,78			49,37228		38931,77				51,36083
1800	33297,73	27340,28	36031,76		45,0792050		36851,97			46,07925		37672,175		47,079302		39859,4			49,7461		41499,81				51,7462
1900	35368,64	28997,4	38268,38		45,4260629		39138,3			46,43189		40008,22		47,437714		42328,01			50,11992		44067,86				52,13157
2000	37472,3	30673,78	40539,68	46,4260629		41459,89			47,43189		42380,105				48,437714			44834,01		51,11992			46674,43	53,13157
2100	39575,97	32350,15	42810,98		47,4260629		43781,49			48,43189		44751,991		49,437714		47340			52,11992		49281,01				54,13157

Для Газли – Коган – Ташкент

2. Тепловой баланс котла.

Таблица №3. Составление теплового баланса.

Наименование	Обозначение	Размерность	Формула	Расчет
1. Располагаемая теплота топлива			(для газа)
2. Полезное тепловосприятие котла
3. Энтальпия перегретого пара			По таблице /3/, по и
4. Энтальпия питательной воды			По таблице /3/, по и
5. КПД котельного агрегата		%
6. Потери теплоты с уходящими газами		%
7. Энтальпия уходящих газов			По табл. №2 при
8. Энтальпия холодного воздуха
9. Потери теплоты от химической неполноты сгорания		%	По табл. 2.2 /1/
10. Потери теплоты от механической неполноты сг		%	Для газа не учитывается
11. Потери тепла от наружного охлаждения		%	По рис. 4.1 /1/ по
12. Потери теплоты с физическим теплом шлаков		%	Для газа не учитывается
13. Расчетный расход топлива
14. Коэффициент сохранения теплоты		-