Курсовая работа - Расчет водогрейного котла со стационарным кипящим слоем

Подождите немного. Документ загружается.

Исходные данные:

- Тепловая мощность котла -

Q МВт

- Топливо – Шураб №1/2 уголь Б3. Размер частиц не превышает 10 мм.

- Сетевая вода нагревается в котле от 70 до 140

С.

- Охлаждающие поверхности в топке отсутствуют. Необходимая температура

кипящего слоя обеспечивается путем подбора соответствующего значения

коэффициента избытка воздуха в топке.

- Температура уходящих газов, t

ух

=155

- Температура холодного воздуха, t

х.в.

=20

Топливо:

кг

ккал

4120

=21,5 % А

=14,1 %

ор

=1,2 %

г(daf)

=37,0 % V

=4,63 м

/кг

RO2

=0,89 м

/кг V

=3,66 м

/кг

H2O

=0,67 м

/кг V

=5,22 м

/кг

CaO=6,5%

100 200 800 900

174 353 1534 1748

146 294 1250 1417

Расчет:

Расчитаем энтальпии при используемых температурах:

кг

ккал

III

ВВВХ

2,292,0146

100

01000200



кг

ккал

ВВ

5,133350

100

12501417

125050

100

08000900

08000850











0200 0100

0155 0100

353 174

55 174 55 272,45

100 100

Г Г

I I ккал

I I

кг

 

      

0900 0800

0850 0800

200 100

0155 100

1748 1534

50 1534 50 1641

100 100

294 146

55 146 55 227, 4

100 100

Г Г

B B

I I

ккал

I I

кг

I I ккал

I I

кг



      

 

      

1. Количество серы, связанной по реакции

5.1 CaSOOSCaO 

%5237,09165,0

%9165,01,14

100

5,6

100



Cao

CaOS

CaO

СaO



2. Количество известняка g

изв.

, которое нужно подать на 1 кг топлива для

связывания оставшейся в нем серы.

 

3 2 4 2

2 1

3 2

1,5

1, 2 0,5237 0,6763%

40 12 16 3

3 3 0,6763 6,34%

6,34

0,0634

100 100

CaCO

изв

CaCO S O CaSO CO

S S S

CaCO S

CaCO

кг



   

    

  

      

  

3. Температура кипящего слоя (принимается)

ск

850

4. Коэффициент избытка воздуха в топке,



 

 

0200850

08500850

qII

qIIq

qqQ

ВГшл























5. Энтальпия уходящих газов,

ух

 

0155 0155

2,93 0,1 3,03

1 272, 45 3,03 1 *227,4 734,07

ух Т

ух Г ух В

ккал

I I I

кг

  



    

      

6. КПД котла брутто

 

  

 

2 3 4 5

) 1

(734,07 3, 03 29, 2) 1 0,047

0,149

4120

1 0,149 0,0124 0,047 0,010 0,011 0,7706

об

шл

ух ХВ

ух

об

q q q q q

I I q







     

  

  

      

7. Расход топлива, В

20000 1,503 3600

1,503 5, 41

4,19 4120 0,7706 1000

P бр

кг Т

Q с час





    

 

8. Расход известняка, G

изв

0,095 3600

0,0634 1,503 0,095 0,342

1000

изв изв

кг Т

G g В

с час



     

9. Расход воздуха на горение, V

   

1 4,63 2,93 1,503 1 0,047 19,43

B T

V V B q



       

 

. .

0,02 0,5 0,02 37 0,5 1, 24%

100 100

2 2 4,70%

20000 8, 44 3600

8,44 30,38

2790 4,19*100 1000

1,0 . .5 1, .21

100

821 17,1 100 0,0634

100 4,

п в

П В

изв

шл

q V

Q D i i

Q кг Т

i i с час

q по рис стр

сt А g

     

    

  



    

 

 



  

 



   

0,011

19 100 4120

0,010

4120* 1 0,0124 0,047 0,011 1641 1333,5 1 0,047

2,93

1333,5 29, 2 1 0,047





 

 

      

 

 

 

 

10. Площадь топки

при средней по сечению скорости продуктов сгорания

4

   

0 0

. .

1 1

( 273)

273

5, 22 2,93 1 * 4,63 1,503 1 0,047

(850 273)

20,85

4 273

пр T T

Г Т

пр

к с

t Т

G W F

V V B q

W W



 

 

   



 

   

     



 

  

11. Диаметр выходных колпачков воздухораспределительной решетки.

Имеем квадратную воздухораспределительную решетку со стороной 4,57;

Количество колпачков n=(4,57/0,1-1)

=1998 штук

19,43

30 1998

отв

B B отв B

отв

V W F W n

d мм

W n



 



     

  

   

12. Высота кипящего слоя принимается равной 300 мм от уровня отверстий в

колпачках. Расстояние от верхнего уровня слоя до отводящего газохода из топки

принимается 3 м

мh

4,31,03,03 

13. Расчет конвективных поверхностей нагрева

d=38 мм,



 30

в соответствии с рекомендациями «Нормативного

метода» (стр. 73-74)

мм

ммdS

375768)

(

,68383030

,1143383

222







Скорость продуктов сгорания в узком сечении конвективного пучка-

10

(табл. П-11 с.73)

Площадь живого сечения

 

   

. .

0 0

. .

( 273)

1 1

273

850 155

( 273)

5, 22 3,03 1 *4,63 1,503 1 0,047

5,95

10 273

к с ух

Г ух

ж с

Г Г

t t

V V В q

W W





 

  

 

   



   

 

 

Принимаем длину конвективного пучка L равной глубине топки, т.е. 4,57 м и находим

ширину b:

. .

5,95 4,57 0,038

1,90

4,57 0,038

4,57

0,114

ж с Г

ж с

F L b z Ld Lb Ld

F Ld

b м

 

     

 

 



 

  



 



Расчет коэффициента загрязнения

48.0

49.,117.101,0

47.1

49.,117.1

1010*1,011

стр

страрис

стрC

стрбрисС

ккал

Счасм

CС

фр

фрd





















Расчет коэффициента теплопередачи

Счасм

ккал

ССС

Счасм

ккал

фszнк

023

39,9602,105,1190

9,87

39,96101

39,96

























Среднеинтегральный температурный напор

   

850 140 155 70

294

850 140

ln( )

155 70

б м

t t

t C

  

  

   

 





Расчет поверхности экономайзера

Рассчитаем тепло , передаваемое уходящими газами поверхности экономайзера:

 

   

" 020

1,503 4120 0,010

1,503 1 0,047 4214,66 734, 07 0,1 29, 2 4959

ВЭК T ух B

BQ q

Q B q I I I

ккал



      

 

      

" 0850 0850

: ( 1) 1641 (2,93 1) 1333,5 4214,66

T Г Т В

ккал

Где I I I

кг



       

4959 3600

690,8

87,9*294

Q kF t

F м

k t

 



  



Число труб по вертикали Z

=F/(F

)=690,8/(3,14*0,038*4,57*16)=80 штук

Принимаем 4 пакета с

=20

Высота пакета: Z

=20*0,037=0,74 м;

Суммарная высота конвективного газохода, учитывающая разрывы между пакетами

0,74*4+3*0,6=4,76 м.

14. Проверка правильности расчета

ВЭК

=4959 ккал/с

=4773 ккал/с

∆Q=186 ккал/с

∆=∆Q/ Q

=186/4773=0,039

Для технического расчета погрешность можно считать удовлетворительной.

Расчет окончен.

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО УГТУ – УПИ

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика».

Курсовая работа по дисциплине

«Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»

Расчет водогрейного котла со стационарным кипящим слоем

Преподаватель Баскаков А.П.

Студент Калинин И.В.

Группа Т-34021

г. Екатеринбург

2007 г.