Курсовой проект по дисциплине

Инженерная школа

Кафедра Теплотехники и Теплоэнергетики
«ТЭиТТ»

Курсовой проект по дисциплине

«Котельные установки и парогенераторы»

Выполнил студент группы Б-3304: Казьмин Д.А.
. Принял педагог: Лесных А.В..

г. Владивосток

Описание котла ТП-170-100

.
Котлоагрегат ТП-170 предназначен для получения пара высочайшего давления при сжигании природного газа, угля и мазута и рассчитан на последующие характеристики пара Курсовой проект по дисциплине:

- номинальная паропроизводительность 170 т/год;

- давление в барабане 10 МПа;

- давление за главной паровой задвижкой 9,8 МПа;

- температура питающей воды 215°С.

Котлоагрегат имеет П-образную сборку - производительность 47,3 кг/с. Котел двухбарабанный, вертикально-водотрубный, радиационный с естественной циркуляцией и с предвключенным разделительным барабаном. Он состоит из топочной камеры, являющейся восходящим газоходом и опускной конвективной шахты Курсовой проект по дисциплине, разбитой на два газохода.

На стенках топочной камеры расположены панели испарительных экранов и 4 горелки, расположенные в два яруса. Объем топочной части составляет 885 м3. В высшей части топки в поворотной камере, соединяющей топку с конвективной шахтой, размещен пароперегреватель. В конвективной шахте установлены две ступени водяного экономайзера и 4 ступени Курсовой проект по дисциплине воздухоподогревателя.

Котел ТП-170-100 обустроен горизонтальным неохлаждаемым подом топки, выполненный без остывания экранными трубами, что улучшает внедрение располагаемого объема. Горелки размещены на фронтовой стены топки (удается уменьшить утрату от недожога горючего).

Воздухоподогреватель сдвинут относительно водяного экономайзера. При изготовлении котлов ТП-170-100 для работы на маловлажном каменном угле оказалось целесообразным стопроцентно отрешиться от Курсовой проект по дисциплине установки нижней части водяного экономайзера, фактически это было осуществлено методом оставления незаполненным соответственного газохода в унифицированном котле.

Каждый барабан разбит перегородками на три отсека для работы по схеме двухступенчатого испарения. Расстояние меж осями барабанов 1100 мм(определяется гидравлическим сопротивлением в соединительных трубах).

Экранные камеры изготавливались из толстенных труб, из стали СТ Курсовой проект по дисциплине-20-К. Высшая часть образует фестон, меж трубами которого проходят выходящие из топки дымовые газы. Питание фронтового экрана осуществляется по трем вертикальным трубам поперечником 273*25мм. Задний экран питается водой по двум трубам такого же поперечника. Каждый их этих экранов образует циркуляционный контур шириной 10м. Питание боковых экранов незапятнанного и соленого отсека Курсовой проект по дисциплине делается трубами 108*8мм. Паровая смесь отводится из этих экранов в верхний барабан котла.

Насыщенны пар из пароохладителя попадает во 2-ой по ходу газов пакет змеевиков где перегревается до температуры 360-420 оС. Поверхность нагрева пароперегревателя можно изменять зависимо от параметров сжигаемого горючего. Размещение камер перегревателя, также выполнение поверхности нагрева змеевиков Курсовой проект по дисциплине во всех случаях остаются схожими. При номинальной нагрузке котла падение давления пара в пароперегревателе составляет 10 ата.

Обычно, водяной экономайзер делится по высоте на две части, меж которыми установлены кубы высшей части воздухоподогревателя. Экономайзер состоит из отдельных пакетов змеевиков. У котлов ТП-170-100 на каждые три-четыре трубных винта Курсовой проект по дисциплине по высоте газохода устанавливают ремонтный просвет с пролазами. Для защиты труб от износа устанавливали щитки, временами заменявшиеся.

В уходящих из котлов дымовых газах содержатся летучая зола и сернистый ангидрид (SO2). Летучая зола, которой может выпадать в районе большой ТЭС, работающей на многозольном горючем, более 800 г на 1 км2 в год, очень очень Курсовой проект по дисциплине усугубляет санитарно-гигиенические условия окружающей местности. Летучая зола очень тонка, 50% ее имеет поперечный размер всего 2 - 5m ., вследствие чего она может просачиваться в глаза, легкие, с едой попадать в желудок человека, принося ущерб организму. Естественно, для понижения концентрации пыли в атмосферном воздухе в районах больших электрических станций ставят золоулавливающие установки Курсовой проект по дисциплине и высочайшие (100—150 м) дымовые трубы, все же, без соответствующего контроля автоматики за процессом горения нормы ISO 14000 будет делать очень трудно и неэффективно вследствие большей загруженности очищающих сооружений.

Потому что котел ТП-170-100 является котлом с классической П-компоновкой, то за топкой у него размещены последующие поверхности нагрева: ширмовая Курсовой проект по дисциплине часть перегревателя, пароперегреватель, водяной экономайзер 2-ой ступени, воздухоподогреватель 2-ой ступени, водяной экономайзер 1-ой ступени, воздухоподогреватель 1-ой ступени.

Общий вес без обмуровки равен 859 т, обмуровку котлов высочайшего давления делают малой толщины.


Начальные данные

Табличные свойства горючего – Партизанское месторождение, марка горючего – Т

Наименование Обозначение Размерность Содержание по весу
Углерод Сr % 58,8
Водород Hr % 2,7
Кислород Or % 3,8
Азот Nr Курсовой проект по дисциплине % 0,7
Сера Srp+o % 0,5
Зольность Ar % 28,5
Влажность Wrt %
Выход летучих Vdaf %
Низшая теплота сгорания QrH кДж/кг

При номинальной нагрузке котельный агрегат на жестком горючем по расчету имеет:

Паропроизводительность - 170 т/ч
Давление пара за котлом - 100 ата
Температура перегретого пара за котлом – 510 оС
Температура питательной воды – 205 оС

Перерасчет черт твердого горючего Курсовой проект по дисциплине:

Данная нагрузка Dном=0,7 – 119 т/ч
Перерасчет горючего на заданную зольность - Ar2 = 31%
Коэффициент перерасчета - k=(100-Ar2)/(100-Ar)=(100 – 31)/(100 - 28,5)=0,965035

Перерасчет на заданную зольность:

Величина Размерность Формула Расчет Итог
Сr % Сr*k 58,8*0,965035 56,74406
Hr % Hr*k 2,7*0,965035 2,605595
Or % Or*k 3,8*0,965035 3,667133
Nr % Nr*k 0,7*0,965035 0,675525
Srp+o % Srp+o*k 0,5*0,965035 0,482518
Wrt % Wrt *k 5*0,965035 4,825175
QrH кДж/кг (2219+24,4*5)*((100-5-31)/(100-5-28,5))-24,4*5 2130,992
Vdaf % ((8,084211 -3,1)*100)/(100-(31+3,1)) 7,563293667


Cr Курсовой проект по дисциплине+Hr+Or+Nr+Srp+o+Wrt +Ar=100%
56,742+2,6055+3,667+0,6755+0,4825+4,825+31=100%

Выбор типа шлакоудаления при сжигании твердого горючего:

Жидкое шлакоудаление используют для сжигания малореакционных углей (антрацитов, полуантрацитов, тощих и слабоспекающихся каменных углей при выходе летучих веществ VГ < 25 %), оно рекомендуется при сжигании шлакующих каменных и бурых углей (типа Канско-Ачинских бурых углей, кузнецких каменных Курсовой проект по дисциплине углей и донецкого ГСШ), отличающихся завышенным количеством относительно легкоплавкой золы (t3 = 1150-1300 °С).

Организация водянистого шлакоудаления с высочайшим уровнем температуры горения горючего обеспечивает при малом выходе летучих веществ приметное уменьшение утрат горючего с недожогом, а в случае сжигания высокозольных топлив позволяет облегчить борьбу с шлакованием и износом конвективных поверхностей. В итоге увеличивается Курсовой проект по дисциплине надежность и экономичность работы котла, но нужно принимать особые меры для понижения образования ядовитых газов (NO, SО3 и др.) в зоне больших температур, что дополнительно ограничивает применение водянистого шлакоудаления. А так же уменьшает опасность износа поверхностей нагрева летучей золой в особенности при сжигании многозольных топлив.


Определение коэффициента Курсовой проект по дисциплине излишка воздуха:

Котел работает на каменном угле, потому, приняв величину коэффициента излишка воздуха на выходе из топки =1,2 и зная величину присосов воздуха по элементам газового тракта , находим коэффициенты излишка воздуха за каждой поверхностью нагрева по формуле:

= + ;

где - сумма присосов воздуха от топки до данной поверхности включительно.
Расчетная величина присоса Курсовой проект по дисциплине воздуха в газоходах котла при пониженной нагрузке определяется по формуле:
ΔɑD=Δɑ*(Dном/D)^0,5=1,434274
Присосы воздуха в топку при пониженной нагрузке определяются по формуле:
ΔɑТ=ΔɑT(ном)*(Dном/D)

Поверхность нагрева Значение присоса воздуха Δɑ Значение присоса воздуха при пониженной нагрузке Коэффициент излишка воздуха на выходе = + Среднее значение коэффициента излишка воздуха Курсовой проект по дисциплине по поверхности
Топка 0,1 0,07 1,47 1,47
Фестон 1,47 1,47
КПП-1 0,03 0,0250998 1,4951 1,4783666
ВЭК-1 0,02 0,0167332 1,511833 1,4867332
ВЗП-1 0,03 0,0250998 1,536933 1,49677312
ВЭК-2 0,02 0,0167332 1,553666 1,50625527
ВЗП-2 0,03 0,0250998 1,578766 1,51661392

Размещены последующие поверхности нагрева: топка, ширмовая часть перегревателя, пароперегреватель, водяной экономайзер 2-ой ступени, воздухоподогреватель 2-ой ступени, водяной экономайзер 1-ой ступени, воздухоподогреватель 1-ой ступени/\


Теоретический расчет объемов воздуха и товаров сгорания:

Наименование Формула Единицы измерения Значение
Теоретический объем для сжигания 1 кг горючего Курсовой проект по дисциплине VоН = 0,0889 * (Сr + 0,375 * Srр+o) + 0,265 * Hr – 0,0333 * Or м3/кг 5,628999493
Теоретический объем для сжигания 1 кг горючего LoH=0,115*(Cr+0,0375*Srp+o)+0,342*Hr-0,0431 м3/кг 7,375660577
Объем 2х-атомных газов VHON2=0,79*VHo+0,008*Nr м3/кг 5,980406192
Объем 3х-атомных газов VHRO2=(1,866*(Cr+0,375*Srp+o))/100 м3/кг 1,0622205
Объем водяных паров VHO.H2O=0,111*Hr+0,0124*Wr+0,016*VHo Курсовой проект по дисциплине м3/кг 0,470065846
Теоретический объем азота VоN3 =0.79V +0.8 м3/кг 5,980406192



Величина Размерность VoH=5,629; VON2H=5,980406; VRO2H=1,062221; Vo H2OH= 0,470066; Ar=31
Газоход
Топка Фестон КПП-1 ВЭК-1 ВЗП-1 ВЭК-2 ВЗП-2
Коэффициент излишка воздуха в элементе
- 1,47 1,4950998 1,511833 1,5369328 1,553666 1,5787658
м3/кг 0,512395922 0,51465651 0,51616357 0,51842416 0,51993122 0,5221918
м3/кг 10,1583223 10,2996091 10,3938002 10,535087 10,6292782 10,770565
- 0,104566529 0,10313212 0,10219751 0,10082693 0,09993346 0,09862254
- 0,050440999 0,04996855 0,04966072 0,04920929 0,04891501 0,04848323
- 0,155007527 0,15310067 0,15185823 0,15003622 0,14884846 0,14710577
кг/кг 0,024267906 0,02388456 0,02363566 0,02327187 0,02303551 0,02268984
кг/кг 11,49666581 11,6811863 11,8042 11,9887205 12,1117342 12,2962547

Действительные объемы воздуха и товаров сгорания

(c )
-
-

Энтальпии 1 м Курсовой проект по дисциплине3 газов и воздуха и 1 кг зол


180,57749 777,45281 70,979943 748,65693 22,599 1051,6092
381,33716 1560,886 143,37008 1502,9429 47,43 2133,0233
595,9057 2350,2996 218,11055 2274,1158 73,656 3237,9719
822,15867 3157,6545 295,20135 3056,5467 100,719 4375,7335
1061,1583 3982,9505 374,64248 3861,4937 128,34 5547,0913
1302,2823 4820,2074 455,96387 4683,3276 156,798 6735,2516
1557,2153 5675,4055 541,04579 5527,6775 185,256 7958,9225
1815,3348 6554,5252 629,88823 6383,2854 214,551 9214,2993
2078,7655 7457,5665 718,73068 7233,2643 244,962 10500,025
2346,4451 8360,6079 813,21391 8105,7593 275,373 11795,64
2618,3735 9269,6296 908,16721 9006,3992 306,9 13103,07
2895,6131 10172,671 1005,0008 9907,0391 337,311 14410,596
3171,7904 11099,634 1105,5949 10802,05 380,835 15757,854
3453,2788 12983,462 1311,0136 12648,362 492,156 18239,91
3733,7051 12983,462 1311,0136 12648,362 492,156 18520,337
3930,2159 13940,327 1415,3683 13571,518 524,799 19810,71
4300,9308 14891,211 1522,0732 14489,045 577,53 21291,745
4585,6059 15848,076 1630,6584 15412,201 611,568 22675,909
4871,3432 16828,863 1739,2436 16357,873 651,186 24090,636
5161,3294 17779,748 1851,5894 17303,544 703,08 25495,746
5451,3156 18760,534 1962,5249 18249,216 - -
5741,3018 19741,321 2074,8706 19194,888 - -

Энтальпии теоретического объема воздуха и товаров сгорания


оС Iо в Iо г Iзл I=Iог+(а-1)*Iов+Iзл
Топка и Фестон КПП-1 ВЭК-1 ВЗП-1 ВЭК-2 ВЗП-2
1,54 1,59 1,61 1,66 1,69 1,73
I ΔI I ΔI I ΔI I ΔI I ΔI I ΔI
748,65693 1051,6092 22,599 1426,077 1426,077 1444,868131 1444,8681 1457,395557 1457,3956 1457,395557 1457,3956 1488,714124 1488,7141 1507,505264 1507,5053
1502,9429 2133,0233 47,43 2886,8364 2156,4567 2924,559972 2184,7141 2949,709016 2203,5523 2949,709016 2203,5523 3012,581627 2250,6479 3050,305193 2278,9052
2274,1158 3237,9719 73,656 4380,4623 3633,6494 4437,542164 3681,0511 4475,595399 3712,6522 4475,595399 3712,6522 4570,728488 3791,6551 4627,808342 3839,0568
3056,5467 4375,7335 100,719 5913,0294 5146,7459 5989,748162 5213,6452 6040,893971 5258,2447 6040,893971 5258,2447 6168,758495 5369,7435 6245,477209 5436,6428
3861,4937 5547,0913 128,34 7490,3333 6701,6814 7587,256021 6788,5021 7651,871168 6846,3826 7651,871168 6846,3826 7813,409037 6991,0838 7910,331759 7077,9045
4683,3276 6735,2516 156,798 9093,2136 8291,7734 9210,764145 8399,0101 9289,131205 8470,5012 9289,131205 8470,5012 9485,048854 8649,2289 9602,599443 8756,4656
5527,6775 7958,9225 185,256 10742,187 9917,7002 10880,93055 10045,847 10973,42628 10131,279 10973,42628 10131,279 11204,66562 10344,857 11343,40923 10473,004
6383,2854 9214,2993 214,551 12428,994 11585,591 12589,2136 11735,072 12696,02639 11834,726 12696,02639 11834,726 12963,05838 12083,862 13123,27757 12233,343
7233,2643 10500,025 244,962 14144,621 13286,808 14326,17446 13457,694 14447,21012 13571,618 14447,21012 13571,618 14749,79928 13856,429 14931,35277 14027,315
8105,7593 11795,64 275,373 15880,72 15012,67 16084,17265 15205,174 16219,80795 15333,509 16219,80795 15333,509 16558,89619 15654,348 16762,34913 15846,851
9006,3992 13103,07 306,9 17642,978 16761,849 17869,03679 16976,605 18019,74267 17119,775 18019,74267 17119,775 18396,50738 17477,702 18622,56621 17692,458
9907,0391 14410,596 337,311 19404,215 18523,597 19652,87988 18760,958 19818,65635 18919,2 19818,65635 18919,2 20233,09753 19314,802 20481,76224 19552,164
10802,05 15757,854 380,835 21215,653 20309,934 21486,78199 20569,831 21667,53486 20743,096 21667,53486 20743,096 22119,41703 21176,257 22390,54634 21436,154
12648,362 18239,91 492,156 24676,796 22946,225 24994,26777 23240,525 25205,91535 23436,725 25205,91535 23436,725 25735,03428 23927,226 26052,50565 24221,526
12648,362 18520,337 492,156 24957,223 24817,01 25274,69398 25134,481 25486,34156 25346,128 25486,34156 25346,128 26015,4605 25875,247 26332,93186 26192,719
13571,518 19810,71 524,799 26714,122 25835,672 27054,76469 26164,729 27281,85962 26384,101 27281,85962 26384,101 27849,59694 26932,529 28190,23934 27261,586
14489,045 21291,745 577,53 28679,126 27696,624 29042,79857 28048,782 29285,24666 28283,553 29285,24666 28283,553 29891,36689 28870,482 30255,03903 29222,639
15412,201 22675,909 611,568 30531,211 29605,169 30918,05418 29980,426 31175,94962 30230,598 31175,94962 30230,598 31820,68823 30856,028 32207,5314 31231,285
16357,873 24090,636 651,186 32430,022 31480,616 32840,6013 31879,328 33114,32086 32145,135 33114,32086 32145,135 33798,61976 32809,654 34209,1991 33208,365
17303,544 25495,746 703,08 34331,492 33380,757 34765,80779 33803,205 35055,35147 34084,836 35055,35147 34084,836 35779,21067 34788,915 36213,52619 35211,363
18249,216 - - - - - - - - - - - - - -
19194,888 - - - - - - - - - - - - - -

Действительные энтальпии товаров сгорания по газохода


Термический баланс

Qрр = Q1 +Q Курсовой проект по дисциплине2 +Q3 +Q4 +Q5 +Q6
Q1 – полезно применяемое тепло
Q2 ,Q3, Q4, Q5, Q6 – утраты теплоты с уходящими газами, от хим неполноты сгорания, от механической неполноты сгорания, от внешнего остывания, от физической теплоты (находящийся в удаляемом шлаке), остывание панелей и балок (не включённых в циркуляционный контур котла).

Теплоемкость сухой и жесткой Курсовой проект по дисциплине массы горючего

Горючее Температура Теплоемкость жесткой сухой массы горючего Теплоемкость рабочей массы горючего Физическое тепло горючего
Тощий уголь 0,92 1,077783
0,96 1,115853 111,5853
1,05 1,20151 240,3021
1,13 1,27765 383,2951
1,17 1,31572 526,2881

Низшая теплота сгорания 2130,992



Наименование величины Обозначение Размерность Формула либо обоснование Расчет Значение
Располагаемое тепло сгорания горючего кДж/кг
Температура горючего подаваемого на горение оС -
Теплоемкость горючего кДж/кг*К 4,19*(4,825175/100)+ 0,92*((100-4,825175)/100) -
Энтальпия горючего Курсовой проект по дисциплине Стп*tтп 20*1,077783
Температура уходящих газов оС - 1,07778322
Энтальпия уходящих газов кДж/кг 2278,9 -
Температура прохладного воздуха оС - 21,5556643
Энтальпия прохладного воздуха кДж/кг 452,25 -
Утраты тепла
От хим недожога % По значению из таблицы 3.2 -q3 = 0 -
От механического недожога % По значению таблицы 3.2 – q4 = 10 6*(28,5/31) 5,51612903
С уходящими газами % (2278,9-(1,578-1,05)* 223,1532-1,05*452,25)*(100-5,516129))/22190 7,179821
В окружающую среду % q4=0,25,при расхождении в Курсовой проект по дисциплине нагрузке -q4*(Dн/D) 0,4*(119/170) 0,28
С физическим теплом шлака % ((0,1*987*31)/22190 0,13788
Сумма утрат тепла % 0,28+0,13788+0+5,51612903+7,179821 13,113837
Коэффициент полезного деяния котельного агрегата (КПД Брутто) % 100-13,113837 86,886163
Теплота в котле
Давление перегретого пара за котлом ати - -
Температу перегретого пара за котлом оС - -
Энтальпия перегретого пара за котлом кДж/кг*К 3399,2 - -
Температура питательно воды оС - -
Энтальпия питательно воды кДж/кг 993,7 - -
Энтальпия Курсовой проект по дисциплине воды в барабане кДж/кг - -
Расход пара через котел Кг/с - -
Теплота использованная в котле кВт 119*(3399,2-993,7)+5,95*(1690-993,7) 290394,986
Полны расход горючего В кг/с(м3/с (290394,986/(22190*86,886163))*100 15,0619496
Расчётный расход горючего кг/с(м3/с 15,0619496*(1-5,51612903/100) 14,231113
Коэффициент сохранения тепла - 1-(0,175/(86,886163+0,28)) 0,998016933
Проверка
Утраты теплоты с уходящими газами кДж/кг (7,179821/100)* 22190 1593,2023
Утраты теплоты от хим недожога кДж Курсовой проект по дисциплине/кг (0/100)* 22190
Утраты теплоты с механическим недожогом кДж/кг (5,51612903/100) * 22190 1224,02903
Утрата теплоты от внешнего остывания кДж/кг (0,28/100) * 22190 3,729236
Утрата теплоты с физическим шлаком кДж/кг ( 0,13788/100)* 22190 30,597
Тепло полезно применяемое в котле кДж/кг 290394,986/15,0619496 19280,0397
Термический баланс 1593,2023+0+1224,02903+3,729236+30,597+ 19280,0397 20965,971
При соблюдении условия При условии , расчет считается законченным - ((21414,13-20965,971)/ 20965,971)*100= =0,020928192



Выбор пылесистемы

РАЗРАБОТЧИК ПРОЕКТА Казьмин Дмитрий Александрович

Расчетные величины
Температура воздуха подаваемого для сушки Курсовой проект по дисциплине 94,47 оС
Количество первичного воздуха 1,63 кг/кг
Природные статьи баланса
Тепло, вносимое сушильным агентом 204,18 кДж/кг
Тепло, выделяющиеся от трения механических деталей 61,25 кДж/кг
Тепло, вносимое с присосами возудха 12,94 кДж/кг
Расходные статьи баласта
Тепло, уносимое из установки сушильным агентом 155,41 кДж/кг
Тепло, затрачиваемое на испарение воды 71,71 кДж Курсовой проект по дисциплине/кг
Тепло, затрачиваемое на обогрев горючего 33,85 кДж/кг
Утраты тепла в окружающую среду 17,37 кДж/кг
Условия работы пылесистемы
Барометрическое давление мм.рт.ст
Разряжение перед мельнице мм.рт.ст
Перерасчет производительности мельницы
Размольная производительность мельницы 94,78 т/ч
Сушильная производительность мельницы 66,89 т/ч
Действительная производительность мельницы 10,36 т/ч


kursovaya-rabota-primer-1-metodi-artpedagogiki-v-deyatelnosti-socialnogo-pedagoga.html
kursovaya-rabota-pzvis.html
kursovaya-rabota-rinok-truda-i-bezrabotica.html