|
Дипломная работа: Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80
1.4 Тепловой расчет
котла КСТ-80 №1 УСТК
Котел-утилизатор КСТ-80
изначально рассчитан на параметры: паропроизводительность D=26,5 т/час, давление перегретого
пара Р=4 МПа, температура перегретого пара Т=440 °С. Работа КУ КСТ-80 в данном
режиме недопустима в связи с износом испарительных поверхностей нагрева, барабана-сепаратора,
пароперегревателя. В связи с этим Ростехнадзором РФ максимальные разрешенные
параметры перегретого пара ограничены: Р=1,8 МПа, Т=420 °С.
Далее приводится тепловой
баланс котла КСТ-80 №1. Данные по температуре и давлению перегретого пара,
температуре и количестве дымовых газов взяты по показаниям
контрольно-измерительных приборов за 10 марта 2007 года. Данные по площадям
поверхностей нагрева взяты из характеристики оборудования.
Исходные данные
1 Температура инертных
газов поступающих в котел: °С.
2 Состав инертных газов
(в % по объему):
Таблица 8 - Химических
состав теплоносителя (инертного газа)
СО2
|
О2
|
СО
|
N2
|
H2O
|
17 |
1,6 |
0,3 |
78,6 |
2,5 |
3 Давление в барабане
котла Pб=0,85 МПа.
4 Температура перегретого
пара Тпп=378 °С.
5 Температура питательной
воды Тпв=100 °С.
6 Расход газов Vг=82100 нм3/час.
7 Присосы воздуха –
отсутствуют.
Теплосодержание инертных
газов.
Объем газов
1 нм3/нм3.
2 нм3/нм3.
3 нм3/нм3.
Таблица 9 - Сводная
таблица зависимости теплосодержания дымовых газов от температуры
Наимено-вание величины
|
Размер-ность |
900
ºС
|
800
ºС
|
700
ºС
|
600
ºС
|
500
ºС
|
400
ºС
|
300
ºС
|
200
ºС
|
100
ºС
|
I
|
кДж/м3
|
1368 |
1202 |
1037 |
879 |
723 |
570 |
422 |
277 |
137 |
Согласно методическим
указаниям /4/ по проведению теплового расчета котельных агрегатов расчет сведен
в таблицы.
Тепловой расчет
котельного агрегата может иметь двоякое назначение, а именно:
1 при проектировании нового
котельного агрегата по заданным параметрам его работы (паропроизводительность,
температуры перегретого пара, питательной воды и другим) определяют величины
всех поверхностей нагрева его;
2 при наличии готового
котельного агрегата проверяют соответствие величин всех поверхностей нагрева
его заданным параметрам его работы.
Первый вид расчета
называется конструкторским, второй - поверочным.
Элементы котельного
агрегата рассчитывают последовательно, переходя от поверхностей нагрева с более
высокими температурами дымовых газов (пароперегреватель) к поверхностям нагрева
с более низкими температурами дымовых газов (испарительные поверхности нагрева,
водяной экономайзер). Предварительно выполняют ряд вспомогательных расчетов, а
именно: определяют количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и
их энтальпию, составляют тепловой баланс котельного агрегата.
При конструкторском
расчете поверхностей нагрева по известным значениям температуры дымовых газов
перед поверхностью нагрева и после нее определяют величину поверхности нагрева.
При поверочном расчете по заданной величине поверхности нагрева и известной
температуре дымовых газов перед ней определяют температуру дымовых газов за
поверхностью нагрева.
Все поверхности нагрева
рассчитывают по двум основным уравнениям, а именно по уравнению теплового
баланса рассчитываемой поверхности нагрева и уравнению теплопередачи в ней. В
зависимости от того, производится расчет поверочный или конструкторский,
неизвестными в уравнениях теплового баланса и теплопередачи оказываются
различные величины. Однако в обоих случаях расчета в этих уравнениях известна
температура дымовых газов перед поверхностью нагрева, которая становится
исходной величиной для расчета
Таблица 10 - Тепловой
баланс котельного агрегата и паропроизводительности
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1
Объем продуктов сгорания перед котлом |
|
м3/с
|
по
показаниям КИП |
22,8 |
2
Температура продуктов сгорания перед котлом |
|
ºС |
по
показаниям КИП |
830 |
3
Энтальпия продуктов сгорания перед котлом |
|
кДж/м3
|
по
таблице 9 |
1253,6 |
4
Температура продуктов сгорания за котлом |
|
ºС |
по
показаниям КИП |
210 |
5
Энтальпия продуктов сгорания за котлом |
|
кДж/м3
|
по
таблице 9 |
291,8 |
6
Потери тепла с уходящими газами |
|
Вт |
, /4, 33/
|
22,8×291
800=6 653 000 |
7
Общее количество тепла, вносимое в котел газами |
|
Вт |
, /4, 33/
|
22,8×1
253 600=28 582 000 |
8
Потери тепла с уходящими газами |
|
% |
, /4, 34/
|
|
9
Потери тепла в окружающую среду |
|
% |
нормативный
метод,
/4, 55/
|
2 |
|
Продолжение
таблицы 10 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10
Потери тепла в окружающую среду |
|
Вт |
, /4, 34/
|
|
11
Коэффициент сохранения тепла |
|
- |
, /4, 35/
|
|
12
Сумма тепловых потерь |
|
% |
, /4, 35/
|
|
13
КПД котла |
|
% |
, /4, 35/
|
|
14
Паропроизводительность КА |
D
|
кг/с |
, /4, 36/
|
|
Таблица 11 - Тепловой
расчет пароперегревателя
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Расчет |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1
Температура газов на входе |
|
ºС |
принято |
|
2
Энтальпия газов на входе |
|
кДж/м3
|
по
таблице 9 |
|
3
Температура насыщенного пара |
|
ºС |
по
таблице воды и водяного пара, /5, 410/ |
|
|
Продолжение
таблицы 11 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4
Энтальпия насыщенного пара |
|
кДж/кг |
по
таблице воды и водяного пара, /5, 410/ |
|
5
Температура перегретого пара |
|
ºС |
по
показаниям КИП |
|
6
Энтальпия перегретого пара |
|
кДж/кг |
по
таблице воды и водяного пара, /5, 411/ |
|
7
Тепловосприятие по балансу |
|
Дж/м3
|
, /4, 37/
|
|
8
Энтальпия газов на выходе |
|
кДж/м3
|
, /4, 37/
|
|
9
Температура газов на выходе |
|
ºС |
по
таблице 9 |
|
10
Средняя температура газов |
|
ºС
|
, /4, 38/
|
|
11
Средняя температура пара |
|
ºС |
, /4, 38/
|
|
12
Скорость газов |
|
м/с |
, /4, 40/
|
|
13
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|
Вт/м2׺С
|
по
номограмме, /4, 157/ |
|
14
Средний удельный объем пара |
|
м3/кг
|
, /4, 40/
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
|
|