Паровой котел КЕ-25-14С

σ₂ = S₂ / d = 0,095/0,051 = 1,86

Относительный поперечный шаг

σ₁ = S₁ / d = 0,11/0,051 = 2,16

Поправка на геометрическую компоновку пучка

С_s = 1

Коэффициент С_ф = 0,97 при r_H2O = 0,136

Коэффициент α_н = 49,0 ккал/(м²·час·°С)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_к = 49,0·1·1·0,97 = 47,53 ккал/(м²·час·°С)

Эффективная толщина  излучающего слоя

м

Степень черноты потоков газов

Эффективная степень черноты определяется по формуле

 

Суммарная оптическая толщина запыленного  газового потока определяется по формуле

kрS = (k_гr_n + k_злμ_зл )·р·s

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами при слоевом сжигании твердых топлив

k_злμ_зл = 0 1/(м·МПа)

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

k_гr_n = 3,1·0,202 = 0,64 1/(м·МПа)

где k_г = 3,1 1/(м·кгс/см²)

р_nS = p·r_n·S = 1·0,202·0,19 =0,038 м·кгс/см²

Суммарная оптическая толщина запыленного  газового потока:

kрS = (0,63 + 0)·1·0,19 = 0,12

Эффективная степень черноты:

Температура стенки труб принимается  равной температуре наружного слоя  золовых отложений на трубах

t_з = t + ∆t = 194 + 60 = 254 °C

где t - температура обогреваемой среды,

∆t = 60 °C

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле

α_л = α_н· ккал/(м²·час·°С)

где α_н =60 ккал/(м²·час·°С)

Коэффициент использования, учитывающий  уменьшение тепловосприятия из-за неравномерности  омывания

ζ = 1

Коэффициент теплоотдачи от газов  к стенке:

α₁ = 1·(47,53 + 6,6) = 54,13 ккал/(м²·час·°С)

Коэффициент теплопередачи пучков в котлах малой мощности при сжигании твердых топлив рассчитывается по формуле:

k = ψ·α₁ = 0,65·54,13 = 35,18 ккал/(м²·час·°С)

где коэффициент тепловой эффективности

ψ = 0,65

Поверхность нагрева конвективного  пучка известна из технической характеристики котла

Н_кп = 405,6 м²

Уравнение теплообмена

ккал/кг =

=5568 кДж/кг

Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям баланса и теплопередачи не превышает 2%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4  Расчет  экономайзера

Тип экономайзера ЭП1-646

Площадь поверхности  нагрева по паспорту экономайзера

Н_эк = 646 м²

Температура  воды за экономайзером принимается на 20°С ниже температуры насыщения пара в котле

t_эк″ = 174 °С

Энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера

i_эк″ = 174 ккал/кг = 729,1 кДж/кг.

Тепло, воспринятое обогреваемой средой

кДж/кг

Энтальпия дымовых газов перед экономайзером

I_эк′ = I_кп″ =3247 кДж/кг

Энтальпия дымовых газов  за экономайзером из уравнения баланса  тепла, отданного дымовыми газами

=1153 кДж/кг

где количество тепла, вносимого присасываемым воздухом

∆α·I_{0 прс} = ∆α_эк·I_{0 хв} = 0,1·172 =17,2 кДж/кг

Температура уходящих дымовых  газов за экономайзером 

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4  ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ   ТЕПЛОВОЙ  БАЛАНС

 

После выполнения теплового  расчета устанавливается окончательный  тепловой баланс, целью которого является определение достигнутой паропроизводительности и коэффициента полезного действия котла при данном расходе топлива.

Располагаемое тепло

Q = 15670 кДж/кг

Расход топлива

В_р = 1,12 кг/сек

Количество тепла, переданного  в топке

Q_л = 6622 кДж/кг

Количество тепла, переданное в конвективном пучке

Q_кп = 5614 кДж/кг

Количество тепла, переданное в экономайзере

Q_эк = 2081 кДж/кг

Полное количество тепла, переданное воде в котле

Q₁ = Q_л + Q_кп + Q_эк, = 6622 + 5614 + 2081 = 14317 кДж/кг

Энтальпия питательной воды

i_п.в = 420кДж/кг.

Энтальпия насыщенного пара

i_нп = 2789,3 кДж/кг.

Полная (максимальная) паропроизводительность котла

= 5,99 кг/сек = 21564 кг/час

Коэффициент полезного  действия котла

Невязка баланса:

ΔQ = Q ηB_p – Q₁(100 – q₄)/100;

ΔQ = 15670 · 0,761 · 1,12 – 14317·(100 – 6)/100 = -100 кДж;

δQ = 100∆Q/Q ,

δQ = 100 · (-100)/15670 = -0,5% < 0,5%.

Расчет можно считать  законченным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

 

Котельной называется комплекс устройств и механизмов для превращения химической энергии органического топлива в тепловую энергию.

Котельная включает в  себя несколько котельных установок, дымовую трубу для отвода дымовых  газов в атмосферу, теплообменники, деаэратор, баки, насосы (питательные, сетевые, подпиточные и другие), разные вспомогательные устройства и машины, предназначенные для обеспечения длительной и надежной работы котельных агрегатов, в том числе и приборов, позволяющих контролировать ход процессов в котельном агрегате. В котельной также имеются помещения для различных вспомогательных служб и мастерских.

Снабжение котельной  топливом может осуществляться различными путями: по трубопроводам, по железной дороге и автотранспортом. На территории котельной обычно проложены трубопроводы, подводящие природный газ к котельным агрегатам, и газорегуляторные пункты (ГРП) для приема, очистки и снижения давления газа перед котлами.

Рассчитав котельный  агрегат КЕ-25-14С мы поняли, что состав топлива влияет на многие параметры. Современные котельные установки непрерывно совершенствуют, оборудуют сложными агрегатами, оснащенными разными механизмами и контрольно-измерительными приборами, а также средствами автоматики и дистанционного управления. Поэтому требования к квалификации персонала, занятого эксплуатацией котельных установок, постоянно повышаются. В связи с этим непременным условием является планомерная подготовка высококвалифицированных кадров.

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК

 

1. Компановка и тепловой расчет парового котла М.,энергоатомиздат 1988  Ю.М.Липов,Ю.Ф.Самойлов,Т.В.Виленский.

2. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н.В.Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973. - 296с. с ил.

3. Киселев Н.А. Котельные установки. М.: Высшая школа., 1979. – 270 с.

4. Двойнишников В.А. и др. Конструкция и расчет котельных установок. М.: Машиностроение, 1988. – 264 с.

5. Бойко Е.А. Паровые котлы. Красноярск, 2005. – 136 с.