Курсовая работа: Паровой котел

Реферат

Пояснительная записка содержит 55 страниц, 8 рисунков, 11 таблиц, 5 источников литературы, 2 чертежа формата А3.

КОТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, ТОПКА, ФЕСТОН, ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ, ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР, ТРУБЧАТЫЙ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ, ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, ПАРОВОДЯНОЙ ТРАКТ, ГАЗОВЫЙ ТРАКТ, ТОПОЧНЫЕ ЭКРАНЫ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ.

Цель работы: провести тепловой расчет котельного агрегата, работающего на газе. В качестве объекта расчета выбран котел ТП-170.

В ходе выполнения данной работы был произведен расчет топки, поверочный расчет фестона, конструкторский расчет конвективных поверхностей нагрева: пароперегревателей, водяного экономайзера и трубчатого воздухоподогревателя.

Содержание

Введение. 6

1 Составление тепловой схемы котельного агрегата. 7

2 Исходные данные. 10

3 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. 11

4 Тепловой баланс котла. 12

5 Поверочный расчет топки. 16

6 Поверочный расчет фестона. 21

7 Распределение тепловосприятий. 26

7.1 Распределение по пароводяному тракту. 26

7.2 Распределение по газовому тракту. 28

8 Сведение теплового баланса котла. 30

9 Конструкторский расчёт конвективных пароперегревателей. 32

9.1 Конструкторский расчет котельного пучка ВПП. 33

9.2 Конструкторский расчет котельного пучка КПП. 38

10 Конструкторский расчёт водяного экономайзера. 43

11 Конструкторский расчёт трубчатого воздухоподогревателя. 46

Заключение. 52

Список использованных источников. 55

Введение.

Паровой котел - это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горе­ния различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температу­ры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

При выполнении расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в выборе рациональной компоновки и определении размеров всех поверхностей нагрева котла (кон­структивный расчет) или же в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла (поверочный расчет).

Задача конструкторского теплового расчета котла заключается в выборе компонов­ки поверхностей нагрева в газоходах котла, определении размеров поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную паропроизводительность котла при заданных номиналь­ных параметрах пара, надежность и экономичность его работы. При этом обеспечение на­дежности работы поверхностей нагрева предполагает получение расчетных тепловых ха­рактеристик, исключающих увеличение максимальной температуры стенки сверх допус­тимого значения по условиям прочности, а на экономичность работы котла определяющее влияние оказывают температура уходящих газов и присосы холодного воздуха в газовый тракт.

1 Составление тепловой схемы котельного агрегата.

Принципиальная тепловая схема котла отражает расположение поверхностей теплообмена по пароводяному и газовому трактам, взаимное движение теплоносителей в поверхностях нагрева, расположение узлов регулирования. Ниже на рисунке 1 приведена принципиальная схема энергетического котельного агрегата.

Рисунок 1 ‒ Общий вид и элементы парового котла.

Оборудование котельной установки условно разделяют на основное (собственно котел) и вспомогательное. Вспомогательными называют оборудование и устройства для подачи топлива, питательной воды и воздуха, для удаления продуктов сгорания, очистки дымовых газов, удаления золы и шлака, паропроводы, водопроводы и др.

Котел состоит из топочной камеры и газоходов, поверхностей нагрева, на­ходящихся под внутренним давлением рабочей среды (воды, пароводяной смеси, пара): экономайзера, испарительных элементов, пароперегревателя. Испарительные поверхности – экраны и фестон включены в барабан и вместе с опускными трубами, соединяющими барабан с нижними коллекторами экранов, образуют циркуляционный контур. Поверхности нагрева, находящиеся под давлением, объединены барабаном, в котором происходит разделение пара и воды. Перегрев пара осуществляется в пароперегревателе. Подогрев воздуха производится в воздушном подогревателе.

Топливо вместе с воздухом подается через горелки в топочную камеру, где сжигается факельным способом. На стенах топочной камеры расположены экраны, состоящие из большого числа вертикальных труб, и на выходе из топки – фестон, которые образуют испарительные поверхности нагрева, получающие часть теплоты продуктов сгорания. Естественная циркуляция воды и пароводяной смеси в системе организуется за счет разности масс столба воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных трубах экранов и фестона.

После топочной камеры продукты сгорания проходят через пароперегреватель, в котором пар перегревается до требуемой температуры, после чего направляется к потребителям. После пароперегревателя продукты сгорания проходят через экономайзер, в котором подогревается питательная вода, и воздушный подогреватель, в котором подогревается воздух, идущий на сжигание топлива. Охлажденные продукты сгорания удаляются из котла.

2 Исходные данные.

- производительность перегретого пара.

- давление перегретого пара.

- температура перегретого пара.

- температура питательной воды.

Газопровод: Серпухов - Ленинград.

Состав газа для данного газопровода приведен в таблице 1.

Таблица 1 ‒ Объемный состав газа

Теплота сгорания низшая сухого газа

Примем температуру уходящих газов:

- для газа согласно /1/.

Оптимальная температура горячего воздуха будет определяться согласно формуле:

°C

°C

Примем температуру холодного воздуха согласно /1/.

Объемы воздуха и продуктов сгорания приведены в таблице 2, согласно /2/, для газа, поступающего из газопровода Серпухов - Ленинград.

Таблица 2 ‒ Объёмы воздуха и продуктов сгорания,