Конструктивный тепловой расчет парового котла
Цель расчёта:
Определение размеров радиационных и
конвективных поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную
производительность котла при заданных параметрах пара.
радиационный
конвективный топливо нагрев
Таблица. Исходные данные
|
1
|
Тип парогенератора
|
Двухбарабанный, водотрубный
|
|
2
|
Номинальная паропроизводительность, т/ч
|
20
|
|
3
|
Давление насыщенного пара, МПа
|
1,37
|
|
4
|
Месторождение энергетического топлива
|
Саратовское
|
|
5
|
Способ сжигания
|
камерный
|
|
6
|
Температура питательной воды, °С
|
100
|
|
7
|
Величина продувки котла, %
|
5
|
|
8
|
Допустимое тепловыделение по сечению топки qт, кВт/м2
|
1150
|
|
9
|
Допустимое напряжение топочного объёма qv, кВт/м3
|
420
|
|
10
|
Тип горелки
|
автоматическая
Weishaupt
|
|
11
|
Скорость газов на входе в конвективный газоход ωопт, м/с
|
14
|
Выбор расчётных температур
В курсовом проекте температура газов
на выходе из топочной камеры 1245 0 С. , эта температура равна температуре
газов на входе в конвективный газоход 1245 0 С. Температура на выходе из
конвективного газохода равна температуре на входе в экономайзер υ = υ = 260 0 С . Температура
уходящих газов υ = 120 0 С
Таблица. Расчётные характеристики
топлива
Газовое месторождение Объемный состав Низшая
теплота сгорания 
,
Плотность
,
|
|
|
|
|
CH4
|
C2H6
|
C3H8
|
C4H10
|
N2
|
CO2
|
|
|
|
Саратовское
|
91,9
|
2,1
|
1,3
|
0,4
|
3,0
|
1,2
|
36,130
|
0,786
|
Рис.
)Экраны топочной камеры, в том числе
испарительные поверхности
)Поверхности нагрева конвективного
нагрева
)Водяной экономайзер
Общий эскиз котла
Рис.
Рис.
Водопаровой тракт котла
Рис.
Таблица
При сжигании природного газа
образуются следующие объёмы продуктов сгорания.
Объёмы продуктов сгорания в
поверхностях нагрева представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2
|
Наименование величин и обозначения
|
Размерность
|
Топочная камера, ширмы
|
Конвективный газоход
|
Водяной экономайзер
|
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,  -1,051,11,2
|
|
|
|
|
|
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева,  -1,051,0751,15
|
|
|
|
|
|
Объем водяных паров,  м3/м32,1472,1512,163
|
|
|
|
|
|
Полный объем газов,  м3/м311,24611,48912,218
|
|
|
|
|
|
Объемная доля трехатомных газов,  -0,090,090,084
|
|
|
|
|
|
Объемная доля водяных паров,  -0,190,1870,177
|
|
|
|
|
|
Суммарная объемная доля,  -0,280,2770,261
|
|
|
|
|
Таблица со средними теплоёмкостями
воздуха и газа:
|
υ, 0 С
|
 , кДж/(м3*К) , кДж/(м3*К) , кДж/(м3*К) ,кДж/(м3*К)
|
|
|
|
|
100
|
1,30
|
1,70
|
1,30
|
1,49
|
|
300
|
1,32
|
1,86
|
1,31
|
1,54
|
|
500
|
1,34
|
1,98
|
1,33
|
1,59
|
|
700
|
1,36
|
2,08
|
1,35
|
1,64
|
|
900
|
1,39
|
2,17
|
1,38
|
1,69
|
|
1100
|
1,42
|
2,23
|
1,41
|
1,74
|
|
1300
|
1,44
|
2,28
|
1,43
|
1,80
|
|
1500
|
1,46
|
2,33
|
1,44
|
1,85
|
|
1700
|
1,48
|
2,37
|
1,46
|
1,90
|
|
1900
|
1,49
|
2,41
|
1,47
|
1,94
|
1,50
|
2,44
|
1,48
|
1,98
|
|
2300
|
1,51
|
2,46
|
1,50
|
2,02
|