МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ кузбасівській державний технічний
Кафедра стаціонарних і транспортних машин
РОЗРАХУНОК КОТЕЛЬНІ УСТАНОВКИ
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Котельні установки і парогенератори» для студентів напряму 550900 - «Теплоенергетика»
Укладачі В.В.Назаревіч Б.А. Анфьоров
Затверджено на засіданні кафедри Протокол № 176 від 25.12.00 Рекомендовані до друку методичною комісією напряму 550900
Протокол № 126 від 25.12.00.
Електронна копія знаходиться в бібліотеці головного корпусу КузГТУ
Котельня установка включає п'ять основних трактів: паливний, пароводяної, повітряний, газовий і тракт золошлаковидалення.
Паливний тракт - сукупність обладнання для подачі палива в топку і підготовки його до спалювання - включає: конвеєр, бункер, живильники палива, млин, короб подачі первинного повітря.
Повітряний тракт включає: дутьевой вентилятор, воздухоподогреватель, короба первинного і вторинного повітря.
Тракт золошлаковидалення включає: золоуловители, які видаляють шлак і пристрої, канали.
Інші елементи котла: пальники, забудова - система вогнетривких і теплоізоляційних огороджень або конструкцій, призначена для зменшення теплових втрат і забезпечення щільності; каркас - несуча металева конструкція, яка сприймає навантаження від маси котла з перебувають в ньому робочим тілом і всі інші можливі навантаження і забезпечує необхідну взаємне розташування елементів котла.
ПАЛИВО Теплота згоряння заданого палива, кДж / кг, визначається по
формулою Д.І. Менделєєва (для твердого та рідкого палива):
Q н р = 339,13 C р + 1035,94 H р - 108,86 (O р - S р) - 24,62 W р.
Теплота згоряння газоподібного палива, МДж / нм 3. може бути підрахована по його складу:
Q н = 0. 01 [Q H 2 S H 2 S + Q CO CO +
де Q H 2 S; Q CO і т.д. - теплота згоряння окремих газів, що входять в
склад газоподібного палива, МДж / нм 3 (в знаменнику нм 3 - нормальні метри кубічні).
Довідка: Н 2 - водень, теплота згоряння, МДж / нм 3 - 10,83;
СО - окис вуглецю ............................ ... -12,68; H 2 S - сірководень ............................... - 23,46; СH 4 - метан .................................... .. .... - 35,93; C 2 H 6 - етан .......................................... - 63,95; C 3 H 8 - пропан ....................................... - 91,54; C 4 H 10 - бутан ....................................... - 119,02; C 5 H 12 - пентан ..................................... - 146,54; C 2 H 4 - етилен ..................................... - 59,25; C 3 H 6 - пропілен .................................... - 86,27; C 4 H 8 - бутилен ..................................... - 113,87.
Примітка: при утриманні в газоподібному паливі до 3% не-
Для виключення неповного вигорання палива в топку подають кількість повітря більше теоретично необхідного. Ставлення фактично подається кількості повітря до теоретично необхідного висловлює коефіцієнт надлишку повітря
Залежно від типу топки, виду і сорту палива вибирається ко
коефіцієнт надлишку повітря в топці α т (для шарових топок α т = 1,2 ... 1,6). Присоси повітря в газоходи котельного агрегату перед-
ставлені в табл. 1, а схема присосов повітря в газоходи котельного агрегату показана на рис. 1.
Мал. 1. Схема подачі
повітря і присосов Δα в котлі:
1 - млин; 2 - топка; 3
- пароперегреватель; 4 - проміжний
Гревьє можна визначити з виразу α i = α т + ΣΔ α n. n = 1
ОБСЯГ відпрацьованих газів
Обсяг продуктів згоряння з урахуванням надлишку повітря в топці при-
Сосова за будь-i- й поверхнею нагріву визначається за формулою, нм 3 / кг:
V гi = V г o + 1. 0161 (α i - 1) V o.
них газів, водяної пари і азоту при α = 1; α i - коефіцієнт надлишку
RO 2 = CO 2 + SO 2.
Обсяг трьохатомних газів підраховується за формулою, нм 3 / кг:
V o = 0. 01866 (C р + 0. 375 S р).
Обсяг водяної пари, нм 3 / кг:
V o = 0. 111 H р + 0. 0124 W р + 0. 0161 V o.
Обсяг азоту, нм 3 / кг: V o = 0. 79 V o + 0. 008 N р.
Результати розрахунків заносять в табл.2.
Ентальпія продуктів згорання І ПОВІТРЯ
Теоретична ентальпія газів, кДж / кг, визначається за формулою
ная в котлоагрегате; Q 2 - втрати теплоти з газами; Q 3 - втрати теплоти від хімічної неповноти згоряння; Q 4 - втрати теплоти від механічного недожога; Q 5 - втрати теплоти від охолодження
елементів котельного агрегату в навколишнє середовище; Q 6 - втрати теп-
лоти з фізичної теплотою шлаку.
Або у відсотках: q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6 = 100%,
де q 1 - процентна частка корисно використаного тепла, що характеризує коефіцієнт корисної дії котельного агрегату; q 2. q 3. q 4. q 5. q 6 - процентні частки втрат теплоти за вказаними видами.
Располагаемая теплота, кДж / кг, при роботі котла на твердому або рідкому паливі визначається з наступного виразу:
Q р р = Q н р + Q тл + Q в + Q ф - Q к;
при роботі на газоподібному паливі, кДж / м 3:
Q р р = Q н с + Q тл + Q в + Q ф.
де Q н р і Q н с - нижча теплота згоряння робочої маси твердого та рідкого і сухої маси газоподібного палива, кДж / кг (кДж / м 3); Q тл -
фізична теплота палива, кДж / кг (кДж / м 3); Q в - теплота, що вноситься в топку з повітрям, кДж / кг (кДж / м 3); Q ф - теплота, що вноситься в топку
з паровим дуттям, кДж / кг (кДж / м 3); Q до - теплота, витрачена на розкладання карбонатів при спалюванні сланців, кДж / кг.
Фізична теплота палива:
Q тл = C т р t т.
де C т р - теплоємність робочої маси палива, кДж / (кг · К); t т - тем-
пература палива на вході в топку, ° С. Теплоємність робочої маси палива:
де С т с. C H 2 O - відповідно, теплоємності сухої маси твердого
палива і води, кДж / (кг · К); C т з - для антрациту - 0,921; для кам'яного вугілля - 0,962; для бурого вугілля - 1,088; для фрезерного торфу - 1,297 і
сланців - 1,046. Теплоємність мазуту: C т р = 1. 74 + 0. 0025 t т.
Фізична теплота палива враховується в тому випадку, якщо воно попередньо підігріта поза котлоагрегату (підігрів мазуту, сушка палива в розімкнутої системі і т.д.).
Теплота, що вноситься в топку з повітрям, визначається з наступного виразу:
Q в = α т V o C 'рв Δ t в.
де С 'рв - середня об'ємна теплоємність повітря при постійному давши-
лення, кДж / (м 3 · К), Δ t в - різниця температур підігрітого і холодного повітря, ° С.
Для продовження скачування необхідно зібрати картинку: