МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Принципиальная схема котла





Задание

В соответствии с заданной маркой котла и заданным видом топлива составить материальный, тепловой и эксергетический балансы парового котла.

Привести принципиальную схему котла с указанием всех его элементов.

Начальные параметры

Вариант 10. Котел: Е-50-3,9-400

Температура питательной воды - =140

Величина продувки– Р=2%

Температура перегретого пара -

Топливо – №8(донецкий).

Влажность пыли Wп=3+0,14N=3+0.14*18=5.52

Влажность воздуха Wв=0,6+0,01*18=0,78

Температура угольной пыли tп=80+18*0,05=80,9

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tвп=30+18*0,01=30,18

Бассейн, месторождение Класс или продукт обогащения Состав рабочей массы топлива, %
Донецкий Каменный уголь 5,0 20,9 2,4 66,6 2,6 1,0 1,5

=1,2

 

 

Материальный баланс

Для твердого топливо состав рабочей массы нужно пересчитывать, поскольку в топку приходит пыль.

 

100%=5,0%+20,9%+2,4%+66,6%+2,6%+1,0%+1,5%

Пересчитанный состав топлива

Бассейн, месторождение Класс или продукт обогащения Состав рабочей массы топлива, %
Донецкий Каменный уголь 5,52 20,785 2,387 66,234 2,586 0,995 1,493

100%=5,52%+20,785%+2,387%+66,234%+2,586%+0,995%+1,493%

1) Теоретический расход сухого воздуха, необходимый для сжигания 1кг топлива определяем по формуле:

 

2) Действительный объем воздуха, необходимый для горения:

3) Объем дымовых газов определяем как сумму объемов трехатомных газов, азота, кислорода и водяных паров.

Объем трехатомных газов:

Объем азота:

Объем кислорода:

Объем водяных паров:

4) За счет термического разложения минеральной части остаток массы золы уменьшается. Это учитывается с помощью коэффициента угар ,

Коэффициент уноса определяется в зависимости от паропроизводительности и вида топлива: .

Масса золы определяется по формуле:

5) Масса шлака определяется по формуле:

 

6) Масса, переходящая в газ из минеральной части:

7) Плотности образующихся при горении веществ:

На основании расчета процесса горения определяем массу продуктов сгорания путем умножения полученных объемов на плотность образующихся веществ, а результаты расчетов заносим в таблицу.

 

 

Приход кг/кг Расход кг/кг
1.Топливо: 1.Продукты горения:
0,0239   Масса трехатомных газов: 1,598
0,66234
0,20785 Масса азота:   7,85
0,02586
0,00995 Масса кислорода: 0,396
0,01493 Масса водяных паров: 0,387
0,0552 2.Масса золы,
3.Масса шлака, 0,00915
2.Воздух: 0.79*7.924*1.25   9.77 4.Масса, переходящая в газ из минеральной части,
Итого: 10.77 Итого: 10,5
         

Определим погрешность материального баланса:

Тепловой баланс

Тепловой баланс котельного агрегата устанавливает равенство между поступающим в агрегат количеством теплоты и его расходом. На основании теплового баланса определяют расход топлива и вычисляют коэффициент полезного действия, эффективность работы котельного агрегата. В котельном агрегате химически связанная энергия топлива в процессе горения преобразуется в физическую теплоту горючих продуктов сгорания. Эта теплота расходуется на выработку и перегрев пара или нагревания воды. Вследствие неизбежных потерь при передаче теплоты и преобразования энергии вырабатываемый продукт (пар, вода и т.д.) воспринимает только часть теплоты. Другую часть составляют потери, которые зависят от эффективности организации процессов преобразования энергии (сжигания топлива) и передачи теплоты вырабатываемому продукту.



Запишем уравнение теплового баланса в общем виде:

Приходная часть теплового баланса для заданного вида топлива запишется в виде:

Qприх.=Qрр=Qнр+ Qфт+ Qвв+ Qф– Qк

где

-располагаемое количество теплоты;

– низшая теплота сгорания топлива;

Qфт– физическая теплота топлива, кДж/кг;

– кол-во теплоты, которое вносит в-ух;

Qф– теплота, внесенная паром на распыл мазута, кДж/кг

Qк– теплота, идущая на разложение карбонатов в сланцах, кДж/кг

1) Низшая теплота сгорания для новой влажности пыли определяется по формуле Менделеева:

=338 +1025 -108,5 ( - ) - 25 = 338 * 62.234+1025*2.586+108,5(1.493-2.387) -25* 5.52=24996.7

2) Рассчитаем физическую теплоту топлива.

Определим физическую теплоту топлива:

где Ст – теплоемкость рабочего топлива, кДж/кг * ˚С.

- температура топлива,

Для вычисления рабочей теплоемкости сначала находят теплоемкость на сухой состав ( ) по температуре топлива. Определим её по таблице.

 

 

Методом интерполяции определим при температуре пыли

 

Теперь вычислим по следующей формуле:

И тогда:

3) Qвв= 0, т.к воздух в калорифере не подогревается.

4) Теплота Qхв, внесенная холодным воздухом при tвп= 30,18 ˚С:

Qхв=α* Vв0*(сt)вп, где (сt)вп – удельная энтальпия воздуха, взятая при температуре воздуха на входе в воздухоподогреватель (tвп=30,18 ˚С);

Используя Таблицу 5 и интерполируя, получаем:

(сt)пв=0+ (132,4-0)*30,18/100= 39,72 кДж/м3 ;

Получаем:

Qхв=1,2 * 6.603*39,72 = 314.725 кДж/кг.

5) Подставляя посчитанные значения в формулу для расчета , получим:

В итоге: Qприх = Qрр + Qхв = 25108.9 + 314.725= 25423.625 кДж/кг.

6) Определим расходную часть теплового баланса, которая в общем случае записывается в виде:

,

 

где

– полезно используемое количество теплоты;

– потери тепла с уходящими газами;

- потери тепла от химического недожога топлива;

- потери тепла от механического недожога топлива;

- потери тепла в окружающую среду;

- потери тепла с физической теплотой шлака;

4) Определение полезно используемого количества теплоты:

Так как вторичный пароперегреватель отсутствует, то будем производить расчеты по формуле:

, где

– паропроизводительность котла;

- энтальпия перегретого пара; . Определяется по температуре и давлению перегретого пара. Определяется по таблицам.

– энтальпия питательной воды; . Находится на линии насыщения по температуре питательной воды. Определяется по таблицам.

– энтальпия котловой воды; . Находится на линии насыщения по давлению воды в барабане. Определяется по таблицам.

– продувка; %.

- расход топлива.

, ,

7) Определение потерь тепла с уходящими газами:

, где

– механический недожог топлива.

– удельная энтальпия воздуха;

– энтальпия продуктов сгорания; . Определяется по формуле:

Где – удельная энтальпия трехатомных газов;

- удельная энтальпия азота;

- удельная энтальпия кислорода;

– удельная энтальпия водяных паров;

– определяются из таблицы 8 при температуре уходящих газов.

 

Определяем удельные энтальпии продуктов сгорания при температуре уходящих газов ( ):

 

Тогда:

Тогда:

7) Определение потерь тепла от химической неполноты сгорания топлива:

Обусловлена суммарной теплотой сгорания продуктов неполного сгорания, содержащихся в уходящих газах. Величина определяется в зависимости от вида топки и топлива.

Тогда

8) Определение потерь тепла от механического недожога топлива:

– определяется по справочной литературе в зависимости от марки топлива, паропроизводительности котла, типа топки.

9) Определение потерь тепла в окружающую среду:

Величина определяется из графика потерь теплоты от наружного ограждения. .

 

Тогда

10) Определение потерь тепла с физической теплотой шлака:

где qпл– удельная теплота плавления шлака (qпл≈0);

(сt)шл – удельная энтальпия шлака. энтальпия шлака (сt)шл берется из Таблицы 5 при tшл=600 ˚С и равна (сt)шл =560,2 кДж/кг;

αшл – доля золы топлива в шлаке, αун = 0,95

11) Теперь подставляем полученные данные в формулу и находим В.

Qрр+ Qхв= Q1./В + Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 , откуда

Q1/В= Qрр+ Qхв– Q2– Q3– Q4– Q5– Q6=25423.625 – 110.32 – 125.544 – 376.65– 225.98 – 5.822 =24579.309 кДж/кг

В = 36596.29/24579.309=1,489кг/с,

Тогда

 

12) Определяем коэффициент полезного действия котла:

Результаты расчета сводим в таблицу.

 

Приход Расход
    24996.7 1. Полезно используемое количество теплоты, (96.6788%)
2.Потери теплоты с уходящими газами, (0.43395%)
    3.Потери теплоты от химического недожога топлива, (0.4938%)
4.Потери теплоты от механического недожога топлива, (1.4816%)
  5.Потери теплоты в окружающую среду, (0.8889%)
314.725 6.Потери теплоты с физической теплотой шлака, (0.0229%)
Итого 25423.625 Итого 25422.08

 

 

Литература

1. Ривкин С. Л., Александров А.А. Термодинамический анализ воды и водяного пара. Справочник. – М .: Энергоатомиздат, 2001г. – 80 с.

2. Сидельковский Л.Н. , Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. – Москва.: Энергоатомиздат 1988г. - 527с.

3. Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация. – М.: Академия, 2007г. – 348 с.

4. Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности. – М.: Академия, 2008г. – 421 с.

5. Любова Т.С., Любов С.К. Методические указания к выполнению расчетного задания по дисциплине «Теплогенерирующие установки промышленных предприятий». - Смоленск: РИО филиала ГОУ ВПО «МЭИ (ТУ)» в г. Смоленске, 2010г. – 24 с.

 

Принципиальная схема котла

Е50-3.9-400

 

Схема барабанного котла с естественной циркуляцией, работающего на пылевидном топливе:
1 – горелки; 2 – топочная камера; 3 – топочный экран; 4 – барабан; 5 – опускные трубы; 6 – фестон; 7 – пароперегреватель; 8 – конвективный газоход; 9 – экономайзер;10 – трубчатый воздухоподогреватель; 11 – нижние коллектора топочных экранов

 

 





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.