Исходные данные для расчета

Введение

Теплогенерирующей установкой называют совокупность устройств и механизмов для производства тепловой энергии в виде водяного пара, горячей воды или подогретого воздуха. Водяной пар используют для технологических нужд в промышленности и сельском хозяйстве, для приведения в движение паровых двигателей, а также для нагрева воды, направляемой в дальнейшем на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Целью расчета котельного агрегата ДКВр 10-13 является определение основных показателей работы котлоагрегата, а также реконструктивных мероприятий, обеспечивающих высокую надежность и экономичность его эксплуатации при заданных условиях.

Условное обозначение парового котла ДКВР означает - двухбарабанный котел, водотрубный, реконструированный. Первая цифра после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч, вторая - избыточное давление пара на выходе из котла, кгс/см² - (для котлов с пароперегревателями давление пара за пароперегревателем), третья - температуру перегретого пара, °С.

Стационарные паровые котлы ДКВР разработаны ЦКТИ им. Ползунова совместно с Бийским котельным заводом. Котлы были разработаны в 40-х годах, а с 50-го года начался их поточно-серийный выпуск под маркой ДКВ. Впоследствии, в процессе изготовления и эксплуатации, эти котлы подверглись некоторым изменениям (сокращена длима топки, уменьшены шаги труб кипятильного пучка и т. п.) и с 1958 г. выпускаются под паркой ДКВР.

Котлы типа ДКВР применяются при работе как на жидком, газообразном, так и на различных видах твердого топлива. Вид используемых топочных устройств вносит определенные коррективы в компоновочные решения. Для работы на каменных и бурых углях, грохочёных антрацитах марок АС и АМ применяются полумеханические топки типа ПМЗ-РПК топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками; механические топки типа НМЗ-ЛРЦ, ПМЗ-ЧЦР и ЧЦР — топки с пневмомеханическими забрасывателями с обратным ходом колосникового полотна ленточного и чешуйчатого типов. Для работы на древесных отходах котлы комплектуются топками системы Померанцева. Работа котлов на фрезерном топливе обеспечивается предтопками системы Шершнера. Кусковой торф сжигается в котлах, оборудованных шахтными топками или топками с решетками типа РПК (решетками с поворотным колосником).

Исходные данные для расчета

1. К установке предназначен котёл ДКВР-10-13 с увеличенной до D=3,33 кг/с паропроизводительностью, вырабатывающий насыщенный пар давлением

P=14 атм.

1. Основное топливо – природный газ Саратовского месторождения.
2. Питательная вода поступает из деаэратора при температуре t_п.в.=105 ⁰C.
3. Котёл оборудован индивидуальным водяным экономайзером системы ВТИ.
4. Непрерывная продувка составляет 3%

1. Топливо, состав и количество продуктов горения, их теплосодержание.

 

В связи с заданным родом топлива берём его рабочий состав из таблицы I.4 [2] (в % по объёму): углекислота CO₂=0,2%; метан CH₄=94%; этан C₂H₆=1,2%; пропан C₃H₈=0,7%; бутан C₄H₁₀=0,4%; пентан C₅H₁₂=0,2%; азот N₂=3,3%; теплота сгорания топлива ; влагосодержание на 1 м³ сухого газа при t=10 ⁰C принимаем равным d_г=10 г/м³; плотность нормального кубометра газа ρ=0,765 кг/м³. Количество присасываемого воздуха выбираем в соответствии с данными из таблицы, значение коэффициента избытка воздуха в топке , а все остальные соответственно определяются равными:

Далее определяем объём воздуха, необходимый для горения, а также состав и объём дымовых газов при ; теоретическое количество воздуха, необходимое для горения, подсчитываем по уравнению:

 

Теоретический объём трёхатомных газов находим по уравнению:

Теоретический объём двухатомных газов находим по уравнению:

Теоретический объём водяных паров находим по уравнению:

Определяем объём избыточного воздуха для разных пунктов котельного агрегата по формуле:

А) при - ·

Б) при - ·

В) при - ·

Г) при - ·

 

Составляем табл.1, в которую вносим все подсчитанные величины, а также значения объёмных долей газов, находящихся в продуктах сгорания.

 

Таблица 1 - Состав и количество продуктов сгорания

Наименование величин в м3/м3	Формула для расчёта	Коэффициент избытка воздуха
Теоретический объём воздуха, необходимый для сгорания.		9,5	9,5	9,5	9,5
Величина		0,1	0,2	0,3	0,4
Объём избыточного воздуха		0,95	1,9	2,85	3,8
Избыточный объём водяных паров		0,015	0,03	0,045	0,061
Теоретический объём: трёхатомных газов   двухатомных   водяных паров		1,013     7,54     2,14	1,013     7,54     2,14	1,013     7,54     2,14	1,013     7,54     2,14
Действительный объём: сухих газов     водяных паров   общий объём дымовых газов		9,5   2,16   11,66	10,45   2,17   12,62	11,4   2,19   13,59	12,35   2,2   14,55
Объёмная доля:   трёхатомных газов   водяных паров		0,087     0,185	0,08     0,172	0,075     0,161	0,07     0,151
Общая объёмная доля трёхатомных газов		0,272	0,252	0,236	0,221
Температура точки росы в 0C		57,9	56,3	54,9	53,7

 

 

Для подсчёта величин теплосодержаний дымовых газов и воздуха в отдельных газоходах котельного агрегата и для построения I- -диаграммы задаёмся следующими температурами дымовых газов и воздуха:

при коэффициенте избытка воздуха

=2000 и 800 ⁰C;

при коэффициенте избытка воздуха

=1000 и 400 ⁰C;

при коэффициенте избытка воздуха

=500 и 200 ⁰C;

при коэффициенте избытка воздуха

=300 и 100 ⁰C.

 

Температуру воздуха в котельной принимаем t_в=30 ⁰C.

Подсчёт производим по уравнению .

При =2000 ⁰C

;

 

При =800 ⁰C

;

При =1000 ⁰C

;

При =400 ⁰C

;

При =500 ⁰C

;

При =200 ⁰C

;

При =300 ⁰C

;

При =100 ⁰C

.

 

По полученным значениям теплосодержаний строим I- -диаграмму

 

 

Рис.1. I- -диаграмма для природного газа

 

 

Все полученные результаты сводим в табл.2.

Таблица 2 - Теплосодержание продуктов сгорания в зависимости от значения температур и коэффициентов избытка воздуха

Темпера-тура газов в град	Трёхатомные газы	Двухатомные газы	Водяные пары	Избыточный воздух		Теплосодер-жание продуктов сгорания
При
	1,013 1,013	0,582 0,511	0,589 0,518	7,54 7,54	0,3545 0,3266	2,67 2,46	2,14 2,14	0,4689 0,3985	0,85	0,95 0,95	0,3661 0,3371	0,3478 0,3202	4,61 4,15
При
	1,013 1,013	0,5288 0,4608	0,536 0,467	7,54 7,54	0,3325 0,3146	2,51 2,37	2,14 2,14	0,4115 0,3739	0,88 0,8	1,9 1,9	0,3433 0,3235	0,6523 0,6147	4,58 4,25
При
	1,013 1,013	0,4769 0,429	0,483 0,435	7,54 7,54	0,3173 0,3106	2,39 2,34	2,14 2,14	0,3796 0,3635	0,81 0,78	2,85 2,85	0,3268 0,3181	0,9314 0,9066	4,61 4,46
При
	1,013 1,013	0,4469 0,4092	0,453 0,415	7,54 7,54	0,3122 0,3096	2,35 2,33	2,14 2,14	0,3684 0,3596	0,79 0,77	3,8 3,8	0,3206 0,3163	1,2183 1,2019	4,81 4,72

 

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: