Поверочный расчет котла-утилизатора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Сентября 2013 в 17:02, курсовая работа

Описание

Горизонталный газотрубный двухбарабанный КУ Г-420БПЭ, предназначенный для выработки перегретого пара за счет использования теплоты нитрозных газов в схеме получения слабой азотной кислоты. Котел с естественной циркуляцией. Поверхность нагрева (трубы диаметром 50 с толщиной стенки 3 мм) расположена в нижнем барабане, который по греющим газам является двухходовым. К испарительному барабану крепятся входная, поворотная и выходная газовые камеры.
В верхнем барабане имеется паросепарационное устройство. Верхний и нижний барабаны соединены между собой по воде и пару. Пароперегреватель расположен в конусном переходе, по которому к КУ подводятся нитрозные газы.

Содержание

1. Основные характеристики котла Г-420БПЭ 3
2. Исходные данные 4
3. Тепловой расчет котла-утилизатора 5
4. Тепловой баланс и паропроизводительность котла 6
5. Расчет пароперегревателя 6
6. Расчёт испарителя 7
7. Расчёт экономайзера 8
8. Рис. 1. График I=f(t) 10
9. Список литературы 11

Скачать (41.24 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

Г-420БПЭ_Айдар.doc

— 144.50 Кб (Скачать документ)

ФГАОУ ВПО «УрФУ имени  первого Президента России Б.Н.Ельцина»

 

Теплоэнергетический факультет

Кафедра промышленной теплоэнергетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

 

по дисциплине:

«Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях»

 

«Поверочный расчет котла-утилизатора»

 

 

 

 

 

Преподаватель       Мунц В. А.

 

Студент        Неустроева Л.А.

 

Группа        ТЗ-580207с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург  2011

 

Оглавление

 

 

1. Основные характеристики  котла Г-420БПЭ 3

2. Исходные данные 4

3. Тепловой расчет котла-утилизатора 5 

4. Тепловой баланс и паропроизводительность котла 6   

5. Расчет пароперегревателя 6

6. Расчёт испарителя 7

7. Расчёт экономайзера 8 

8. Рис. 1. График I=f(t) 10

9. Список литературы 11

 

 

 

Основные характеристики котла

 

Горизонталный газотрубный двухбарабанный  КУ Г-420БПЭ, предназначенный для выработки перегретого пара за счет использования теплоты нитрозных газов в схеме получения слабой азотной кислоты. Котел с естественной циркуляцией. Поверхность нагрева (трубы диаметром 50 с толщиной стенки 3 мм) расположена в нижнем барабане, который по греющим газам является двухходовым. К испарительному барабану крепятся входная, поворотная и выходная газовые камеры.

В верхнем барабане имеется  паросепарационное устройство. Верхний и нижний барабаны соединены между собой по воде и пару. Пароперегреватель расположен в конусном переходе, по которому к КУ подводятся нитрозные газы.

На наружной поверхности поворотной и входной  газовых камер установлены змеевики, предназначенные для разогрева металла камер паром, во избежание конденсации из нитрозных газов азотной кислоты во время пуска и останова КУ. Экономайзер устанавливается отдельно.

 

Исходные данные

 

  • Тип котла - Г-420БПЭ
  • Расход газов через котел-утилизатор -   G0 = 56200 м3/ч;
  • Температура газов перед котлом-утилизатором -   tг = 800 °С;
  • Требуемое давление пара - Рп = 1,5 МПа;
  • Температура пара -    tпп = 250°С (пар перегретый);
  • Температура питательной воды на входе в котел -   tпв = 110 °С;
  • Состав газа:

(N2) = 71 %,

(O2) = 2 %,

(CO2) = 9 %,

(H2O) = 14 %.

(CO) = 2%

(H2) = 2%

 

Тепловой расчет котла-утилизатора

 

№

п/п

Параметр

Формула или рекомендация

Расчет

1

2

3

4

1

Теплоемкость газов  на входе в котел

сp = ∑ сp,i ·ri

2

Задаемся температурой газов на выходе из котла

Табл. 1

174,7 ºС

3

Теплоемкость газов  на выходе из котла

сp = ∑ сp,i ·ri

4

Энтальпия газов при  входе в котел

5

Энтальпия газов на выходе из котла

6

Энтальпия перегретого пара

По i-S диаграмме (рис. 6)

2920 кДж/кг

7

Давление пара в барабане

Рб=Рпп+DР

1,5+0,15=1,65 МПа

8

Температура пара в барабане

ts по i-S диаграмме

200 ºС

9

Энтальпия пара в барабане

i² по i-S диаграмме

2793 кДж/кг

10

Энтальпия кипящей воды в барабане

i¢ по i-S диаграмме

852 кДж/кг

11

Энтальпия питательной воды

iпв = 4,19tпв

460,9 кДж/кг

12

Расход дымовых газов

G0

15,6 м3/с


 

 

1

2

3

4

Тепловой  баланс и паропроизводительность

котла

14

Коэффициент сохранения тепла

φ, принимаем значение

0,98

15

Теплота, отданная дымовыми газами

0,98×15,6×(1186,6-240,35)=

=14477 кВт

16

Расход продувочной  воды из барабана

17

Паропроизводительность

14477/[(2920-460,9)+

+0,04×(852-460,9)]=

=5,85 кг/с

Расчет  пароперегревателя

18

Теплота, идущая на перегрев пара

Qпп = Dпп(iпп- i²)

5,85×(2920-2793)=742,9 кВт

19

Энтальпия газов за пароперегревателем

1186,6-[742,9/(0,98×15,6]=

=1140 кДж/м3

20

Температура газов за пароперегревателем

, по i-s диаграмме

680 ºC

21

Большая разность температур

800-250=550 ºC

22

Меньшая разность температур

680-200=480 ºC

23

Температурный напор

514 ºC

24

Средняя температура дымовых газов

(800+680)/2=740 ºC

25

Живое сечение для  прохода газов

По конструктивным характеристикам, fг

1,354 м2

26

Скорость движения дымовых  газов

15,6×(740+273)/(1,354×273)=

=42 м/с

27

Средняя температура пара

(200+250)/2=225 °С

28

Живое сечение для  прохода пара

По конструктивным характеристикам

0,024 м2


 

 

1

2

3

4

30

Средняя скорость перегретого  пара

0,134×5,75/0,024=32,1 м/с

31

Коэф. теплоотдачи от греющей среды к стенке

32

Коэффициент теплоотдачи

a2 – по номограмме 15 [1] (рис.5)

895 Вт/ (м2·К)

33

Коэф. тепловой эффективности

Принимаем значение

0,7

34

Коэффициент теплопередачи

1×244,2/(1+244,2/895)=

=191,8Вт/ (м2·К)

35

Площадь поверхн. ПП

Fпп

7,7 м2

36

Тепловосприятие пароперегревателя

191,8×7,7×514×10-3=

=759,6кВт

37

Невязка тепловосприятия

(742,9-759,6)/ 742,9×100=2,2%

Расчет  испарителя

38

Температура газов за испарителем

Принимаем значение

297,4 °C

39

Энтальпия газов за испарителем

По Iг-tг диаграмме

425,14 кДж/м3

40

Кол. теплоты, отданное газами пароводяной смеси

15,6×0,98(1140-425,14)=

=10936,3 кВт

41

Средний температурный напор

[(680-200)-(297,4-200)]/ln[(680-200)/( 297,4-

-200)]=239,9 ºC

42

Средняя температура газов

(297,4+680)/2=488,7 ºС

43

Живое сечение для  прохода газов

По конструктивным характеристикам

0,3645 м2


 

1

2

3

4

44

Скорость движения дымовых  газов

15,6×(488,7+273)/

(0,3645×273)=

=119,5 м/с

45

Коэффициент теплоотдачи

46

Коэффициент использования

0,6×173,4=104 Вт/ (м2·К)

47

Тепловосприятие испарителя

104×420×239,9×

×10-3=10480,1 кВт

48

Невязка тепловосприятий

(10936,3-10480,1)/10936,3 ´

´100=4,2%


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

  1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под общ. ред. Н.В. Кузнецова М. : Энергия, 1973. 296 с.
  2. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты / А.П. Воинов, В.А. Зайцев, Л.И. Куперман, Л.Н. Сидельковский . М.: Энергоатомиздат, 1989. 272 с.
  3. Воинов А.П., Куперман Л.И., Сушон С.П. Паровые котлы на отходящих газах. Киев: Вища школа, 1983. 176 с.
  4. Котлы-утилизаторы и котлы энерготехнологические (отраслевой каталог) / НИИИНФОРМЭНЕРГОМАШ. М., 1985. 84 с.
  5. Газотрубные котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы / НИИЭкономики. М., 1986. 41 с.



Информация о работе Поверочный расчет котла-утилизатора