Определение КПД парогенератора

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Источники энергии»

Выполнил ст. гр. ЭНМ- 09

Тимошенко Н.И.

Проверили: Безбородов Д.Л.

Ермакова В.Ю.

Донецк, 2011

ЗАДАНИЕ

Студент ____ Тимошенко Никита Игоревич ____Группа___ ЭНМ 09

Дата защиты__________ 2011 г.

Руководитель работы _Безбородов Денис Леонидович______

Задание

1. Рассчитать горения заданного топлива

2. Определить эффективность работы заданного котельного агрегата

3. Произвести расчет горелочного устройства для заданного котла

4. Реконструировать котельную в ТЭЦ

Исходные данные

4 парогенератора КЕ-6,5.

Заданное топливо – Торф, для которого:

С^р, %	Н^р, %	О^р, %	N^p, %	S^p, %	A^p, %	W^p, %	α	t_в, ⁰С
50,4	5,9	6,8	0,9	0,1	3,9		1,46

И.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР1.016.000

Разраб.

Тимошенко Н.И.

Проверил

Езбородов Д.Л.

Ермакова В.Ю.

Н. Контр.

Утвердил

Пояснительная записка

Лит.

Листов

ФМФ, каф. Промышленная теплоэнергетика ЭНМ 09

РЕФЕРАТ

Курсовая работа:

Цель курсовой работы:

Произведены следующие расчеты:

КОТЕЛ, ТЭЦ, ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО, ПАРОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ,МОЩНОСТЬ, ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА,

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Топливом, по определению Д.И. Менделеева, называются горючие вещества, сжигаемые для производства тепла. Для того чтобы горючие вещества можно было эффективно использовать в качестве топлива, они должны характеризоваться:

1. Низкой стоимостью добычи

2. Возможностью использования при достаточно высоком к.п.д.

3. Невысоким содержанием вредных примесей.

Эффективность использования топлива в установке характеризуется коэффициентом полезного действия (к.п.д.), представляющим собой долю полезно использованного тепла от общего количества химического тепла затраченного топлива.

РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА

Низшая теплота сгорания топлива равна

(кДж/кг)

Теоретически необходимый объем воздуха при α=1 определяется по формуле:

(м³/кг)

Объем воздуха при α>1 будет

(м³/кг)

Теоретические объемы продуктов сгорания при α=1 вычисляют по формулам:

(м³/кг)

Объемы продуктов сгорания твердых, жидких и газообразных топлив при α>1 отличаются от теоретических на величину объемов воздуха и водяных паров, поступающих в парогенератор с избыточным воздухом.

Так как присосы воздуха не содержат трехатомных газов, то объем этих газов от коэффициента избытка воздуха не зависит, во всех газоходах остается постоянным и равен теоретическому.

(м³/кг)

Объем двухатомных газов и водяных паров определяют по формулам:

(м³/кг)

Суммарный объем дымовых газов при α>1 будет

(м³/кг)

Объемные доли трехатомных газов подсчитывают по формулам:

При сжигании твердых топлив концентрацию золы в дымовых газах рассчитывают по формуле

Где – доля золы топлива, уносимая газами. Для Торфа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КПД ПАРОГЕНЕРАТОРА

Для определения КПД котельного агрегата применяются два метода – прямой и обратный.

Прямой метод определения КПД базируется на измерениях количества подведенного и полезно использованного в установке тепла.

При определении КПД прямым методом:

Где

– удельные энтальпии пара и питательной воды соответственно,

Значение энтальпии пара при t=245 ⁰C – h_п.п=2931

Значение удельной энтальпии питательной воды при t=100 ⁰C и Р=1,3 Мпа находим методом интерполяции:

D-паропроизводительность агрегата. D=6,5 т/ч = 1,8 кг/с

– низшая рабочая теплотворная способность топлива,

Расход топлива В рассчитывается по формуле:

Где величина η_пгсоответствует значению КПД, приведенному в характеристике заданного котла. В данном случае η_пг=80,5%

Тогда

При истинных значениях КПД котлоагрегата 80% и выше наиболее точным методом его определения является обратный, который основывается на измерениях потерь тепла. Разницей между 100% и суммой тепловых потерь, выраженных в процентах, будет КПД:

Расчетные потери теплоты от химической и механической теплоты сгорания топлива (), выраженные в процентах, принимают из расчетных характеристик топок. В данном случае (топливо-торф, топка слоевая механизированная) . Потеря теплоты от наружного охлаждения парогенератора () определяют по графику:

Рис. 2-1. График для определения потери теплоты от наружного охлаждения парогенератора без хвостовых поверхностей (1) и с хвостовыми поверхностями (2).

Для данного котла с паропроизводительностью D=6,5 т/ч и наличием хвостовых поверхностей величина .

Потерю теплоты с уходящими газами находят по разности энтальпий дымовых газов, уходящих из парогенератора, и холодного воздуха:

Где - энтальпия уходящих газов при коэффициенте избытка воздуха и температуре Т_ух.

Значения , , при Т_ух=160 ⁰С находятся методом интерполяции:

Значение коэффициента берется из таблицы расчетных характеристик топки. В данном случае .

Величина рассчитывается по формуле:

где - значение энтальпии воздуха. При температуре Т_в=20 ⁰С значение энтальпии воздуха

Тогда

_. 1604,072

Т. о.

Потерю физической теплоты шлаков () рассчитывают по формуле:

Где – доля золы топлива в шлаке.

– удельная энтальпия шлаков, ее значения указаны в таблице энтальпий воздуха, шлаков и золы. Температуру шлаков при сухом шлакоудалении принимают равной 600 ⁰С, тогда 561

Суммарную потерю теплоты в парогенераторе будет равна:

А КПД парогенератора = %

Потерю теплоты от наружного охлаждения парогенератора для всех его элементов считают одинаковой и учитывают коэффициентом сохранения теплоты ϕ, который определяют по формуле:

Расход топлива, подаваемого в топку, рассчитывают по формуле:

Член не учитывают в случае, когда продувка парогенератора меньше 2%.

Расчетный расход топлива с учетом механической неполноты его сгорания определяют по формуле: