Лекции.Орг
 

Категории:


Нейроглия (или проще глия, глиальные клетки): Структурная и функциональная единица нервной ткани и он состоит из тела...


Архитектурное бюро: Доминантами формообразования служат здесь в равной мере как контекст...


Назначение, устройство и порядок оборудования открытого сооружения для наблюдения на КНП командира МСВ

ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ПАРОГЕНЕРАТОРА



Загрузка...

ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ОПИС КОНСТРУКЦІЇ ПАРОГЕНЕРАТОРА

Паровий котел БГ-20 з камерною топкою для спалювання газу - котел однобарабанний вертикально-водотрубний, виконаний у П-подібною компонуванні (рис. 1.1). Котел складається з двох вертикальних газоходів: переднього підйомного 20 і заднього опускного 15, з'єднаних у верхній частині горизонтальним газоходом 12.

 

Рис. 1.1 Паровий котел БГ-20 з камерною топкою для спалювання газу

1 — пальник;

2 — бічний екран топки;

3 — фронтовий екран топки;

4 — повітропровід;

5 — водоспускні труби;

6. — каркас;

7 — виносний паросепараційний циклон;

8 — барабан;

9 — труби для підводу живильної води;

10 — камера перегрітої пари;

11 — поверхневий регулятор перегріву пари (пароохолоджувач);

12 — горизонтальний газохід;

13 — пароперегрівач;

14 — водяний економайзер;

15 — опускний (задній) газохід;

16 — повітропідігрівач;

17 — задній екран;

18 — фестон;

19 — камера фронтового екрану;

20 — паливна камера (підйомний газохід).

Передній вертикальний газохід утворює паливну камеру, в якій спалюється газоподібне паливо. Стіни камери горіння щільно екрановані трубами діаметром 51х3 мм, виготовленими зі сталі марки 20. Труби заднього екрану 17 топки у верхній своїй частині розведені і утворюють фестон 18, через який продукти згоряння проходять в горизонтальний газохід. Нижні кінці екранних труб приварені до камер, а верхні развальцьовані в барабані 8 котла.

Котел виконаний за двоступеневою схемою випаровування. У першу ступінь випаровування входить чистий відсік барабана, фронтовий 3 і задній 17 екрани. Друга ступінь випаровування складається з лівого і правого солоних відсіків барабана і бічних екранів 2 топки. Чистий відсік барабана підживлюється живильною водою, а солоні відсіки - котловою водою, що надходить з чистого відсіку. На кожному з трьох відсіків встановлені водовказівні прилади, не менше одного на кожному.

Барабан котла встановлений на роликових опорах, а камери екранів - на пружинних. Завдяки цьому трубна система котла при нагріванні може вільно переміщатися вниз.

Вертикальний пароперегрівач 13, що складається з двох частин, розміщений в горизонтальному газоході. Перша (задня) частина працює за схемою противотока, а друга (передня) частина - за змішаною схемою струму. Між першою і другою частинами пароперегрівача встановлений поверхневий регулятор перегріву пари (пароохолоджувач) 11. Змійовики пароперегрівача виготовлені із сталевих труб діаметром 32х3 мм.

У другому вертикальному газоході (опускному) - розміщені хвостові поверхні нагрівання: трисекційний змієвиковий водяний економайзер 14, виготовлений із сталевих труб діаметром 32х3 мм, і трубчастий повітропідігрівач 16, виготовлений з тонкостінних сталевих труб діаметром 40х1, 5 мм.

Поживна вода надходить у нижню секцію водяного економайзера 14, піднімається по змеевикам назустріч газам, нагрівається і прямує в чистий відсік барабана котла.

У повітропідігрівачі гази рухаються всередині тонкостінних труб назустріч повітрю, яке проходить між трубами в поперечному напрямку до руху газів, роблячи два ходи. Для організації поперечного струму повітря повітропідігрівач має металевий кожух і розділову перегородку.

 


 

ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ПАРОГЕНЕРАТОРА

 

2.1. Розрахунок об’ємів повітря та продуктів згорання палива

 

Паропродуктивність:

Тиск пари на виході з котла:

Температура перегрітої пари:

Температура живильної води:

Склад природнього газу харківського родовища у відсотках:

CH4 – 98,9 %;

С2Н6 – 0,3 %;

С3Н8 – 0,1 %;

С4Н10 – 0,1 %;

С5Н12 – 0 %;

N2 – 0,4%;

СО2 – 0,2%;

Нижча теплота згорання газу:

 

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання палива, :

 

 

де m – число атомів вуглецю;

n – число атомів водню.

Теоретично необхідний об’єм азоту в продуктах згорання палива, :

 

 

Об’єм трьохатомних газів:

 

 

 

Теоретичний об’єм водяних парів:

 

= 0,01

 

Дійсний об’єм водяних парів при коефіцієнті надлишку повітря 1,1:

 

 

 

Дійсний об’єм азоту в продуктах згорання при коефіцієнті надлишку повітря 1,1:

 

 

Сумарний об’єм димових газів при коефіцієнті надлишку повітря 1,1:

 

 

Об’ємні долі трьохатомних газів та водяних парів:

 

 

Результати розрахунків продуктів згорання, об’ємних долей трьохатомних газів та інші характеристики зводимо в таблицю 2.1


 

Таблиця 2.1 – Характеристика продуктів згорання у поверхнях нагріву

парогенератора.

Величина Топка Ділянки конвективних поверхонь нагріву
Коефіцієнт надлишку повітря в газоході, =1,1 =1,15 =1,2 =1,28 =1,34
, 1,004 1,004 1,004 1,004 1,004
, 8,477 8,523 9,429 10,19 10,762
, 2,165 2,174 2,181 2,193 2,203
11,647 12,13 12,614 13,388 13,968
0,086 0,0828 0,0796 0,075 0,0719
0,186 0,179 0,173 0,164 0,158
0,272 0,262 0,253 0,239 0,23

 

2.2 Ентальпія теоретичного об’єму повітря та продуктів згорання

Ентальпія теоретичного об’єму повітря:

 

 

Продукти згорання розраховуються за наступними формулами:

1. Для трьохатомних газів, кДж/м3:

 

 

2. Для азоту, кДж/м3:

 

3. Для водяної пари, кДж/м3:

 

 

4. Для продуктів згорання, кДж/м3:

де , , , – питома теплоємність продуктів згорання, що визначаються в залежності від температури.

Таблиця 2.2 – Значення питомої ентальпії повітря, трьохатомних газів, азоту та водяної пари.

Температура t, °С Питома ентальпія, кДж/м3
    (CV)п (CV)R02 (CV)N2 (CV)H20

 

Таблиця 2.3 – Значення ентальпії та в залежності від температури

Температура t, °С
1256,64 169,676 978,224
978,224

 

324,727312 1472,627312
358,428 1956,448 653,755648 2968,631648
3836,56 561,236 2949,7216 995,687056 4506,644656
5159,84 775,088 3965,5696 1346,220512 6086,878112
6483,12 999,984 4996,4672 1707,506528 7703,957728
7901,6 1226,888 6049,9392 2079,545104 9356,372304
9320,08 1469,856 7118,4608 2466,637264 11054,95406
10757,6 1710,816 8224,6064 2870,93352 12806,35592
12195,12 1958,804 9353,3264 3277,380288 14589,51069
13670,72 2210,808 10489,5712 3709,6332 16410,0124
15184,4 2466,828 11625,816 4141,886112 18234,53011
16669,52 2727,868 12754,536 4582,741072 20065,14507
18383,12 2987,904 13920,88 5040,800128 21949,58413
19763,52 3252,96 15117,3232 5501,009696 23871,2929
21315,28 3518,016 16261,0928 5976,272848 25755,38165
22876,56 3782,068 17480,1104 6453,686512 27715,86491
24428,32 4051,14 18676,5536 6939,702224 29667,39582
25980,08 4320,212 19880,5216 7436,470496 31637,2041
27579,44 4589,284 21107,064 7931,088256 33627,43626
29169,28 4862,372 22303,5072 8442,910112 35608,78931
30835,28 5135,46 23530,0496 8948,280432 37613,79003
32358,48 5408,548 24756,592 9460,102288 39625,24229

 

Визначення ентальпії продуктів згорання , :

 

 

Результати розрахунку ентальпій продуктів згорання для різних ділянок газоходу парогенератора в залежності від температури та коефіцієнту надлишку повітря зводимо до таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 – Значення ентальпій продуктів згорання

t,°C α=1,1 α=1,15 α=1,2 α=1,28 α=1,34
 
1598,29   1661,12   1723,96   1824,49   1899,88  
3159,03   3254,23   3349,43   3501,75   3615,99  
4890,30   5082,13   5273,96   5580,88   5811,08  
6602,86   6860,85   7118,85   7531,63   7841,22  
8352,27   8676,43   9000,58   9519,23   9908,22  
10146,53   10541,61   10936,69   11568,82   12042,92  
11986,96   12452,97   12918,97   13664,58   14223,78  
13882,12   14420,00   14957,88   15818,48   16463,94  
15809,02   16418,78   17028,53   18004,14   18735,85  
17777,08   18460,62   19144,16   20237,81   21058,06  
19752,97   20512,19   21271,41   22486,16   23397,23  
21732,10   22565,57   23399,05   24732,61   25732,78  
23787,90   24707,05   25626,21   27096,86   28199,84  
25847,64   26835,82   27824,00   29405,08   30590,89  
27886,91   28952,67   30018,44   31723,66   33002,58  
30003,52   31147,35   32291,18   34121,30   35493,90  
32110,23   33331,64   34553,06   36507,33   37973,02  
34235,21   35534,22   36833,22   38911,63   40470,43  
36385,38   37764,35   39143,32   41349,68   43004,45  
38525,72   39984,18   41442,65   43776,19   45526,34  
40697,32   42239,08   43780,85   46247,67   48097,79  
42861,09   44479,01   46096,94   48685,62   50627,13  

 


 

2.3 Тепловий баланс котла

Складання теплового балансу полягає у встановленні рівності між кількістю тепла, яке поступає в агрегат, сумою корисно використаного тепла та теплових втрат. На основі теплового балансу розраховується ККД агрегату та витрат палива.

Загальне рівняння теплового балансу котла:

 

 

Де Q1 – корисно використане тепло;

Q2 − теплові втрати з уходящими газами;

Q3 – теплові втрати через хімічну неповноту згорання;

Q4 – теплові втрати через механічну неповноту згорання;

Q5 – теплові втрати через зовнішнє охолодження;

Q6 – теплові втрати з фізичним теплом шлаку;

Рівняння теплового балансу у відносних величинах:

 

 

Сумарну втрату тепла в парогенераторі розраховують по формулі:

 

ККД котла брутто:

 

 

Втрати тепла з газами, що відходять:

 

 

де − ентальпія газів, що відходять при коефіцієнті надлишку повітря та температур газів υух , кДж/м3.

− ентальпія холодного повітря при tхп = 300С, кДж/м3.

– коефіцієнт надлишку повітря.

q3 − теплові втрати через хімічну неповноту згорання, q3=0,5%; [1]

q4 − теплові втрати через механічну неповноту згорання, =0;

q5 – теплові втрати через зовнішнє охолодження, q5 =1,3% ; [1]

 

=

Коефіцієнт збереження тепла:

 

 

2.4 Витрати палива

Витрата палива, яке подається в паливну камеру, м3

 

 

де Qка – повна кількість тепла, яке корисно використовується в парогенераторі, кВт:

 

 

де Dпе – кількість виробленої перегрітої пари, кг/с;

По І-S діаграмі водяної пари визначимо ентальпію перегрітої пари:

 

 

Ентальпії живильної води та кипіння ( ) визначаємо за формулами:

 

 

де — теплоємність води при температурі живильної води на при температурі насиченої пари, кДж/( кг·К). ,

− температура насиченої пари, яка одержана за допомогою І-S діаграми водяної пари при заданому тиску Р=4 МПа.

температура живильної води.

– витрата води на продувку парогенератора, кг/с:

 

 

де – продув котла, яку приймаеємо 3%;

 


 





Дата добавления: 2017-01-28; просмотров: 296 | Нарушение авторских прав


Рекомендуемый контект:


Похожая информация:

Поиск на сайте:


© 2015-2019 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.026 с.