Министерство науки и образования Российской Федерации

ГОУ ВПО «Саратовский Государственный Технический Университет

им. Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Тепловые и атомные электрические станции»

Курсовой проект по дисциплине:

«Котельные установки»

Тема курсового проекта:

«Расчет котельного агрегата Е-50»

Выполнил:

студент ЭФ гр. Б3ТПЭН31

Амелин А.Н.

Проверил:

Вдовенко И.А.

Саратов 2014 г.

Реферат

Пояснительная записка содержит 45 листов текста, 8 рисунков, 12 таблиц, 4 источника литературы.

ЭКОНОМАЙЗЕР, ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ, ТОПКА, ФЕСТОН, КОТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ, ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, ПАРОВОДЯНОЙ ТРАКТ, ГАЗОВЫЙ ТРАКТ, ЭКРАННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ.

Цель работы: тепловой расчет котельного агрегата, работающего на газе. Объектом исследования является котел Е – 50.

В ходе выполнения данной работы был произведен расчет топки, поверочный расчет фестона, конструкторский расчет конвективных поверхностей нагрева: пароперегревателей, воздухоподогревателя, экономайзера.

Содержание

Реферат 2

Содержание 3

Введение 4

Исходные данные 5

1. Составление тепловой схемы и выбор основных параметров 6

2. Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания твёрдого топлива 7

3. Тепловой баланс котла 10

4. Поверочный расчет топочной камеры 11

5. Поверочный расчет фестона 15

6. Распределение тепловосприятий по поверхностям нагрева котла 17

6.1. Распределение по пароводяному тракту 17

6.2.Распределение по газовому тракту 19

6.3.Сведение теплового баланса котла 20

7. Расчет конвективных пароперегревателей 21

7.1.Расчет конвективного пароперегревателя ПП2 22

7.2.Расчет пароперегревателя ПП1 26

8. Расчет экономайзера 30

9.Расчет трубчатого воздухоподогревателя 35

Заключение 40

Список используемой литературы 41

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.

Исходные данные

Тип КА : Е-50

- паропроизводительность.

- давление перегретого пара.

- температура перегретого пара.

- температура питательной воды.

Газопровод: Позиция 10 (Бухара – Урал)

Таблица 1

-

Объемный состав газа [2]

				и более тяжелые
94,9	3,2	0,4	0,1	0,1	0,9	0,4

Теплота сгорания низшая сухого газа

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

- для газа согласно [2]

Найдем оптимальную температуру горячего воздуха:

.

Примем температуру холодного воздуха согласно [1] .

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.

2. Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания твёрдого топлива

Для выполнения теплового расчета топки и отдельных поверхностей нагрева котлоагрегата необходимо заранее подготовить таблицы объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания по газоходам котла с учетом изменения избытка воздуха в них.

Таблица 2

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц

Наименование	Размер-ность	; ; ;.
		Газоходы котла
		Топка ширмы	ВПП	КПП	ВЭ	ТВП
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	1,1375	1,1887	1,2443
4. Действительный объем водяных паров,		2,205	2,208	2,211	2,2195	2,2282
5. Полный объем газов,		11,9185	11,9185	12,2892	12,7954	13,345
6. Объемная доля трех атомных газов	-	0,08725	0,08725	0.0846	0,08127	0,079
7. Объемная доля водяных паров,	-	0,1837	0,1837	0,178	0,171	0,1641
8. Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров	-	0,27095	0,2709	0,2628	0,2524	0,242

Расчёт энтальпий газов и воздуха

Энтальпия воздуха

При

При

- теплоемкость воздуха при заданной температуре по табл. 2.2 [2]

Расчёт энтальпий воздуха при промежуточных значениях температуры (100^оС÷2200^оС) проводился аналогичным образом, результаты представлены в Таблице 2.

Энтальпия газов

При

При

- соответственно теплоемкости двуокиси углерода, азота и водяных паров по табл. 3.1 [1]

Энтальпия газов в отдельной части котла

Таблица 3

Результаты расчёта энтальпии газов в отдельной части котла при температурах 100^оС÷2200^оС указаны в таблице 3.

Таблица 3

Таблица энтальпий

Таблица 4

,	,	,	Топка		ВПП	КПП	ВЭ				ТВП
100	1504	1284
200	3035	2592				3391		1746		1814
300	4618	3911				5155		3524		3668
400	6217	5217		6816		6934		5356		5573
500	7891	6665		8657		8807		7201
600	9563	8076		10491		10673		9148
700	11304	9535		12400
800	13088	11003		13418
900	14925	12522		15300
1000	16772	13976		17191
1100	18685	15626	20247,6
1200	20511	17074
1300	22521	18594
1400	23405	20210
1500	26344	21746
1600	28332	23387	30670
1700	30375	24811	32856
1800	32335	26565	34991
1900	34340	28100	37150
2000	36396	29194	39215
2100	38366	31466	41512
2200	40503	33084	43811
2300	42624	34687	46092