Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Марта 2012 в 20:49, практическая работа
Однобарабанного вертикальный водотрубный котёл с естественной циркуляцией на среднее давление перегретого пара номинальной паропроизводительностью 120 т/ч. Котел газоплотный, предназначен для работы с уравновешенной тягой, оборудован пылесистемами с шаровыми барабанными мельницами, двухкомпонентной газовой сушкой и ПВК(д).
Описание котла Е-120-3,9-440 КТ
Исходные данные
Эскиз котла
Таблица элементов тракта
Конструкторский расчет топки
Геометрические характеристики поверхностей газоходов
Расчет площадей поверхностей газоходов
Результаты расчета котла Е-120-3.9-440 КТ на номинальной нагрузке при помощи программы “BoilerDesigner”
Список литературы
Московский Энергетический Институт
(Технический университет)
Институт энергомашиностроения и механики
Кафедра Парогенераторостроения
Расчет котла Е-120-3,9-440 КТ в программе Boiler Designer
Преподаватель: Супранов В.М.
Группа: С-02-05
Студенты: Гудова И.Г.
Казаков В.
Лексикова М.В.
Наумов А.И.
Москва, 2010
Содержание
Описание котла Е-120-3,9-440 КТ
Исходные данные
Эскиз котла
Таблица элементов тракта
Конструкторский расчет топки
Геометрические характеристики поверхностей газоходов
Расчет площадей поверхностей газоходов
Результаты расчета котла Е-120-3.9-440 КТ на номинальной нагрузке при помощи программы “BoilerDesigner”
Список литературы
Описание котла Е-120-3,9-440 КТ
Однобарабанного вертикальный водотрубный котёл с естественной циркуляцией на среднее давление перегретого пара номинальной паропроизводительностью 120 т/ч. Котел газоплотный, предназначен для работы с уравновешенной тягой, оборудован пылесистемами с шаровыми барабанными мельницами, двухкомпонентной газовой сушкой и ПВК(д).
Котел имеет П-образную компоновку и подвесную конструкцию, выполнен однокорпусным, газоплотным и предназначен для работы с уравновешенной тягой.
Продукты сгорания движутся в объеме топки снизу вверх, проходят газоход полурадиационных ширм, фестон, соединительный газоход, разворачиваются на 90 в поворотной камере и совершают опускное движение в конвективной шахте, где расположены экономайзер и трубчатый воздухоподогреватель. Стены топки, соединительного газохода, поворотной камеры и большей части конвективной шахты экранированы цельносварными панелями.
Экраны топки, соединительного газохода, конвективной шахты, а также ступени пароперегревателя подвешены к каркасу котла. Подвеска мембранного пакета экономайзера 2 осуществляется через отводящие трубы. Трубчатый воздухоподогреватель и два пакета первой ступени мембранного экономайзера передают весовую нагрузку на опорную раму, связанную с каркасом котла.
Барабан ориентирован параллельно фронту котла и подвешивается к потолочным балкам каркаса.
Топочная камера имеет ширину по фронту котла 6,56 м и глубину 6,64 м и укомплектована четырьмя горелками ГПО, расположенными в два яруса на боковых стенах топки. Горелки скомпонованы тангенциально, их продольные оси являются касательными к условной окружности диаметром 0,715 м, расположенной в центре топки. Расстояние от края холодной воронки до оси первого яруса горелок – 1,95 м, расстояние между ярусами в осях горелок 2 м. Размеры горелок в сечении по нормали к продольной оси, с учетом применения ПВК составляют 0,7690,320 м.
Пароводяной тракт состоит из одного самостоятельно регулируемого потока. Регулирование температуры пара осуществляется поверхностным пароохладителем, который включен по воде в рассечку между ступенями экономайзера. Паровой тракт включает в себя экраны соединительного газохода и конвективной шахты, полурадиационные ширмы и конвективную часть пароперегревателя. Поверхностный пароохладитель устанавливается перед выходной ступенью пароперегревателя.
Подогрев воздуха осуществляется в трубчатом воздухоподогревателе (ТВП). Предусмотрен предварительный подогрев воздуха в калорифере и рециркуляция части горячего воздуха на вход ТВП.
На котле имеется два отбора продуктов сгорания на сушку топлива – газовая сушка обеспечивает взрывобезопасность пылесистем. Первый отбор газов происходит между выходными ступенями экономайзера и ТВП , второй – за дымососом. Для организации отборов использован дымосос рециркуляции газов.
Сжигаемое топливо – Кузнецкий уголь марки 1СС. Топливо относится к разряду сухих, среднезольных, малосернистых топлив. По критериям УралВТИ топливо не имеет склонности к образованию сульфатосвязанных и железистых отложений. По обобщенным характеристикам топливо является шлакующим и загрязняющим.
Расчетные температуры: допускаемая на выходе из топки [т]=1140C, начала шлакования трубных пучков tшл=1020 C, допускаемая по условиям отсутствия шлакования перед первой конвективной ступенью [кп]=969 C.
Оценка топлива на взрывоопасность проводилась по двум методикам – УралВТИ и ВТИ. По классификации УралВТИ топливо относится к разряду особо взрывоопасных, а по классификации ВТИ – к разряду опасных.
Исходные данные
Параметры назначения котла представлены в таблице 1.
Табл.1
№ | Параметр | Обозначение | Размерность | Величина |
1. | Паропроизводительность | D | т/ч | 120 |
2. | Давление перегретого пара | рпе | МПа | 3,9 |
3. | Температура перегретого пара | tпе | °С | 440 |
4. | Температура питательной воды | tпв | °С | 145 |
6. | Диапазон рабочих нагрузок | Dотн | % | 60÷100 |
7. | КПД котла (Dотн = 100%) | η | % | 93,3 |
Эскиз котла
Рис.1. Эскиз котла
Таблица элементов тракта
Табл.2
Фрагмент газового тракта | Расположенные на этом участке поверхности нагрева | Сокращенное обозначение этих поверхностей в расчетной схеме | ||
1. | Топка | - | Испарительные экраны топки | ИЭТ |
2. | Потолочный пароперегреватель в топке | потТ | ||
3. | Газоход полурадиационных ширм | Основные | Ширмы средние | Шср |
4. | Ширмы крайние | Шкр | ||
5. | Дополнительные | Потолочный п/п в области ширм средних | потШср | |
6. | Потолочный п/п в области ширм крайних | потШкр | ||
7. | Испарительные экраны в области ширм крайних | эШкр | ||
8. | Газоход фестона | - | Фестон | Ф1 |
9. | Газоход КПП | Основные | КПП средний | КППср |
10. | КПП крайний | КППкр | ||
11. | Дополнительные | Потолочный п/п в области КПП среднего | потКППср | |
12. | Потолочный п/п в области КПП крайнего | потКППкр | ||
13. | Боковые экраны в области КПП крайнего | бэКППкр | ||
14. | Под в области КПП среднего | подКППср | ||
15. | Под в области КПП крайнего | подКППкр | ||
16. | Газоход в области фестонов 2 и 3 | - | Фестон 2 | Ф2 |
17. | Фестон 3 | Ф3 | ||
18. | Поворотная камера | Основные | Отводящие трубы | отвПК |
19. | Дополнительные | Потолок в области поворотной камеры | потПК | |
20. | Боковые экраны поворотной камеры | бэПК | ||
21. | Задние экраны поворотной камеры | зэПК | ||
22. | Газоход в области экономайзера 2 | Основные | Экономайзер 2 | ЭК2 |
23. | Дополнительные | Задний экран конвективной шахты | зэКШ | |
24. | Боковой экран конвективной шахты | бэКШ | ||
25. | Фронтовой экран КШ (подъемное движение) | фэКШпод | ||
26. | Фронтовой экран КШ (опускное движение) | фэКШоп | ||
27. | Газоход в области ТВП2 | - | Воздухоподогреватель 2 | ТВП2 |
28. | Газоход в области экономайзера 1 | - | Экономайзер 1 | ЭК1 |
29. | Газоход в области ТВП1 | - | Воздухоподогреватель 1 | ТВП1 |
Конструкторский расчет топки
Табл.3
№ | Наименование | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет | Результат |
|---|---|---|---|---|---|---|
1. | Площадь элементов боковой стены | F1 | м2 | Рис. 1. | 0,5·(3,820+6,640)·1,804 | 9,435 |
F2 | Рис. 1. | 6,64·9,81 | 65,138 | |||
F3 | Рис. 1. | 0,5·(6,64+4,98)·1,66 | 9,645 | |||
F4 | Рис. 1. | 0,5·(6,634+4,98)·1,654 | 9,605 | |||
F5 | Рис. 1. | 6,634·6,396 | 42,431 | |||
2. | Суммарная площадь одной боковой стены | Fбок | м2 | F1+ F2+ F3+ F4+ F5 | 9,435+65,138+9,645+9,605+42, | 136,254 |
3. | Площадь фронтовой стены | м2 | Рис. 1. | (2,290+19,520)·6,56 | 143,074 | |
4. | Площадь задней стены | м2 | Рис. 1. | (2,29+9,81+2,348+2,338)·6,56 | 110,116 | |
5. | Площадь низа холодной воронки | м2 | Рис. 1. | 3,82·6,56 | 25,059 | |
6. | Площадь потолка | Fпот | м2 | Рис. 1. | 4,504·6,56 | 29,456 |
7. | Площадь выходного окна | Fок | м2 | Рис. 1. | (2,13+6,396)·6,56 | 55,931 |
8. | Полная поверхность стен топки | Fст | м2 | 2· Fбок++++Fпот+Fок | 636,144 | |
2·136,254+143,074+110,116+25, | ||||||
9. | Объем топки | Vт | м3 | Fбок·aт | 136,254·6,56 | 893,826 |
10. | Эффективная толщина излучающего слоя | s | м | 3,6·(Vт/ Fст) | 3,6·(893,826/636,144) | 5,058 |
11. | Средняя высота расположения горелок | hгср | - | (hг1+ hг2)/zяр | (3,737+5,789)/2 | 4,763 |
12. | Относительный уровень расположения горелок | xг | - | hгср/Hт | 4,763/18,126 | 0,2628 |
13. | Поправка, учитывающая число ярусов горелок, способ их компоновки и др. факторы | Δx | - | По рекомендациям п. 6-14, [1] при тангенциальной компоновке горелок | - | 0 |
14. | Относительное положение максимума температуры пламени по высоте топки | xт | - | xг+Δx | 0,2628+0 | 0,2628 |
15. | Параметр горения, определяющий положение факела по высоте топки | М | - | По рекомендациям п. 6-13, [1] М=0,59-0,5·xт | 0,59-0,5·0,2628 |
|
16. | Коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения или закрытия изоляцией поверхностей для гладкотрубных экранов | ξ | - | По рекомендациям табл. 6-2, [1] | - | 0,45 |
17. | Угловой коэффициент для гладкотрубной части | xэкр | - | По рекомендациям п. 6-04, [1] для гладкотрубных экранов | - | 1 |
18. | Коэффициент эффективности для гладкотрубной части | ψэкр | - | ξ· xэкр | 0,45·1 | 0,45 |
19. | Коэффициент эффективности для горелок | ψгор | - | Принимаем | - | 0 |
20. | Температура на выходе из топки | 0С | - | - | 1140 | |
21. | Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами | β |
| По рис. 6-4,[1] для твердого топлива при =11400С |
| 0,97 |
22. | Коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения или закрытия изоляцией поверхностей для выходного окна | ξок | - | ξ·β | 0,45·0,97 | 0,4365 |
23. | Угловой коэффициент для выходного окна | xок | - | По рекомендациям п. 6-04, [1] для выходного окна | - | 1 |
24. | Коэффициент эффективности для выходного окна | ψок | - | ξок· xок | 0,4365·1 | 0,4365 |
25. | Средний коэффициент тепловой эффективности | ψср | - | 0,4474 | ||
Геометрические характеристики поверхностей газоходов
Табл.4
Поверхность | dxδ,мм | Число труб по ширине газохода (zтр.р) | Число труб по ходу газов (zр.тр) | S1,мм | S2,мм | Обогреваемая длина трубы lобогр, м |
|---|---|---|---|---|---|---|
Шср | 38х4 | 6 | 32 | 520 | 44 | 6,64 |
Шкр | 38х4 | 6 | 32 | 520 | 44 | 6,64 |
Пот.Шср | 32х4 | 125 | - | 52 | - | 1,62 |
Пот.Шкр | 32х4 | 125 | - | 52 | - | 1,62 |
ЭШкр | 60х3,5 | - | 20 | - | 80 | 6,64 |
Ф1 | 168х15 | 9 | 1 | 656 | - | 6,64 |
КППср | 38х4 | 32 | 8 | 104 | 150 | 5,115 |
КППкр | 38х4 | 30 | 8 | 104 | 150 | 5,115 |
Ф2 | 32х4 | 96 | 2 | 192 | 33 | 3,339 |
Ф3 | 32х4 | 96 | 2 | 192 | 33 | 3,040 |
ЭК2 | 32х4 | 32 | 16 | 96 | 60 | 6,56 |
ТВП2 | 40х1,5 | 20 | 24 | 54 | 40,5 | 2,7 |
ЭК1-2 | 32х4 | 10 | 24 | 96 | 60 | 6,56 |
ЭК1-1 | 32х4 | 10 | 24 | 96 | 60 | 6,56 |
ТВП1-1 | 40х1,5 | 20 | 24 | 54 | 40,5 | 2,0 |
ТВП1-2 | 40х1,5 | 20 | 24 | 54 | 40,5 | 2,2 |
ПотПК | 32х4 | 125 | - | 52 | - | 3,172 |
ЗЭпк | 32х4 | 125 | - | 52 | - | 3,790 |
БЭпк | 32х4 | 124 | - | - | 52 | 3,790 |
БЭкш | 32х4 | 124 | - | - | 52 | 0,9 |
ЗЭкш | 32х4 | 125 | - | 52 | - | 0,9 |
ФЭкш.под | 32х4 | 63 | - | 52 | - | 0,9 |
ФЭкш.оп | 32х4 | 62 | - | 52 | - | 0,9 |
Под.КППср | 32х4 | 63 | - | 52 | - | 4,313 |
Под.КППкр | 32х4 | 62 | - | 52 | - | 4,313 |
ПотКППср | 32х4 | 63 | - | 52 | - | 3,05 |
ПотКППкр | 32х4 | 62 | - | 52 | - | 3,05 |
БЭКППкр | 32х4 | 124 | - | - | 52 | 5,155 |
Информация о работе Расчет котла Е-120-3,9-440 КТ в программе Boiler Designer