Антрацит. Антрацит по своему составу более всех углей приближается к чистому углероду. Он отличается большой прочностью, хорошо выдерживает перегрузки и перевозки. Выход летучих у антрацита ничтожный (несколько процентов), поэтому при горении угли этого рода почти не дают факела, а также и дыма, обычно сигнализирующего о неправильной работе топки при сжигании длиннопламенного топлива.

Рабочий состав антрацита в большинстве случаев имеет относительно невысокую зольность и малую влажность, объемный вес его выше других углей.

Все эти особенности характеризуют антрацит наравне с хорошими каменными углями как топливо, весьма теплоплотное, вследствие чего и радиус его использования, считая от места добычи, может определяться уже тысячами километров.

Антрацит расходуется преимущественно на цели сжигания, так как выход летучих у него невелик, кокс его рассыпается и, следовательно, не может использоваться, например, для целей выплавки металла.

Теплотворная способность органической массы антрацита достаточно высокая, близкая к углероду, и уступает только некоторым сортам каменных углей вследствие сниженного процента водорода в органической массе

Маркировка углей. Один и тот же тип угля в зависимости от размеров кусков и количества мелочи подразделяется на несколько сортов. Угли других месторождений имеют свою маркировку.

Объемный вес воздушносухих ископаемых углей колеблется в пределах от 600 до 1 000 кг/м3. Объемный вес большинства углей приближается к 900 кг/м3, меньшие цифры относятся к некоторым бурым углям (исключая подмосковный), наивысший объемный вес принадлежит антрациту.

Исходные данные. [2]

Котел:  ДКВР 4-14

Объём топки:  13,7м²

Поверхность стен топки:  41,4 м²

Диаметр экранных труб:  512,5 мм

Относительный шаг экранной трубки: 1,56 мм

Площадь лучевоспренимающей поверхность нагрева: 19,5 м²

Площадь поверхности нагрева конвективных пучков: 117 м²

Диаметр труб конвективных пучков: 512,5 мм

Расположение труб конвективных пучков: коридорное

Поперечный шаг труб:  110 мм

Продольный шаг труб:  100 мм

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания: 0,375 мм

Число рядов труб по ходу продуктов сгорания (1пучок /2 пучок): 20/20

Топливо:  кузнецкий

Марка топлива:  Д

Класс:  Р, СШ

:  12,0

:  13,2

:  0,3

:  58,7

:  4,2

:  1,9

Низшая теплота сгорания : 9,7

Максимальная:  22,82

 влажность:  13,5

зольность :  25,0

Температура плавкости золы tº:

:  1130ºС

:  1200ºС

:  1250ºС

Приведенные: 

Влажность:  0,576

Зольность:  0,578

Выход летучих на горючую массу: 42,0

2. Расчет объемов продуктов сгорания

котел экономайзер топливо

2.1 Определить теоретический объем воздуха необходимого для полного сгорания

 (м³/кг)

2.2 Определить теоретический объем азота в продуктах сгорания

  (м³/кг) [2] (м³/кг)

2.3. Определить теоретический объем 3-х атомных газов при сжигании твердого топлива

  [2]

  (м³/кг)[2]

2.4 Определить теоретический объем водяных паров при сжигании твердого топлива

 (м³/кг) [2]

   (м³/кг) [2]

2.5 Определить средний коэффициент избытка воздуха в газоходе

  ()[2]

  ()[2]

  [2]

  [2]

Таблица №1 Объемная доля продуктов горения

2.6 Определить избыточное количество воздуха.

2.7 Определить действительный объем водяных паров для твердого

топлива

 [2]

2.8 Определить действительный суммарный объем продуктов сгорания

 [2]

Для топки 1,1+4,77+3,314+0,7633=9,9273

Для к.п. 1,1+4,77+5,126+0,7925=1,7885

Для ВЭК 1,1+4,77+9,656+0,865=16,391

Определить объемные доли 3-х атомных газов и водяных паров

1. Объемная доля 3-х атомных газов

  [2]

Топки 1,1/9,947=0,11058

К.п. 1,1/11,7889=0,0933

В.Э.К. 1,1/16,391=0,0671

2 Объемная доля водяных паров

  [2]

Топка 0,71/9,947=0,0713

К.П. 0,71/11,78=0,0602

В.Э.К.0,71/16,391=0,0433

3 Суммарная объемная доля

  [2]

2.9 Концентрация золы в продуктах горения

  [2]

2.10 Расчет энтальпии и продуктах сгорания

2.10.1 Энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур

  [2]

133*6,02=800,66

267*6,02=1607,34

404*6,02=2432,08

543*6,02=3268,86

686*6,02=4129,72

832*6,02=5008,64

982*6,02=5911,64

1134*6,02=6826,68

1285*6,02=7735,7

1440*6,02=8668,8

1600*6,02=9632

1760*6,02=1595,2

1919*6,02=11552,38

2083*6,02=12539,66

2247*6,02=13526,94

2411*6,02=14514,22

2574*6,02=15495,48

2738*6/02=16482,76

2906*6,02=17494,12

3074*6,02=18505,48

2.10.2 Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для выбора диапазона температур

 [2]

1,1*170+4,77*130+0,71*151=914

1,1*359+4,77*261+0,71*305=1856

1,1*561+4,77*393+0,71*464=2821

1,1*774+4,77*528+0,71*628=3815

1,1*999+4,77*666+0,71*797=4841

1,1*1226+4,77*806+0,71*790=5881

1,1*1466+4,77*949+0,71*1151=6956

1,1*1709+4,77*1096+0,71*1340=8059

1,1*1957+4,77*1247+0,71*1529=9186

1,1*2209+4,77*1398+0,71*1730=10326

1,1*2465+4,77*1550+0,71*1932=11476

1,1*2726+4,77*1701+0,71*2138=12630

1,1*2986+4,77*1856+0,71*2352=13807

1,1*3251+4,77*2016+0,71*2566=15014

1,1*3515+4,77*2171+0,71*2789=16202

1,1*3780+4,77*2331+0,71*3011=17414

1,1*4049+4,77*2490+0,71*3238=18630

1,1*4317+4,77*2650+0,71*3469=19852

1,1*4586+4,77*2814+0,71*3700=21094

1,1*4859+4,77*2973+0,71*3939=21845

2.10.3 Энтальпия избыточного количества воздуха.

[2]

0,433*800=346

0,433*1607=695

0,433*2432=1053

0,433*3268=1415

0,414*1607=665

0,414*2432=1006

0,414*3268=1353

0,414*4129=1709

0,414*5008=2073

0,414*5911=2447

0,404*6826=2757

0,404*7735=3125

0,404*8668=3502

0,404*9632=3891

0,404*10595=4280

0,404*11552=4667

0,404*12539=5066

0,404*13526=5464

0,404*14514=5863

0,404*15495=6260

0,404*16482=6659

0,404*17494=7067

0,404*18505=7476

2.10.4 определить энтальпию продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха

346+914+10=1270

695+1856+21=2573

1053+2821+33=3907

1415+3815+45=5276

665+1856+21=2543

1006+2821+33=3861

1353+3815+45=5214

1709+4841+57=6608

2073+5881+70=8012

2447+6956+83=9486

2757+8059+96=10913

3125+9186+109=12421

3502+10326+123=13952

3891+11476+137=15381

4280+12630+151=17061

4667+13807+170=18645

5066+15014+198=20278

5464+16202+220=21887

5863+17414+235=23513

6260+18630+258=25149

6659+19852+274=26785

7067+21094+366=28528

7476+21845+315=29637

  [2]

0,125*81=10

0,125*170=21

0,125*264=33

0,125*361=45

0,125*460=57

0,125*562=70

0,125*664=83

0,125*769=96

0,125*878=109

0,125*987=123

0,125*1100=137

0,125*1209=151

0,125*1365=170

0,125*1587=198

0,125*1764=220

0,125*1881=235

0,125*2070=258

0,125*2192=274

0,125*2934=366

0,125*2520=315

Таблица энтальпий №2

2.11 Расчет КПД и расход топлива

2.11.1 определит располагаемую теплоту

[2]

2.11.2 Вычислить полезную мощность парового котла

2.11.3. Вычислить КПД брутто

[2]

Находим по таблице

[2]

[2]

2.11.4 Вычислить расход топлива

[2]

2.11.5 Расчетный расход топлива

[2]

2.11.6.Коофициент сохранения теплоты

[2]

2.12 Поверочный расчет топки

2.12.2 Теплота воздуха складывается из теплоты горячего воздуха и холодного

2.12.3 Определить коэффициент тепловой эффективности экранов

[2]

2.12.4 эффективная толщина слоя

[2]

S=3,6*13,7/41,4=1,5

2.12.5 Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами

[2]

14,29*0,181+0,55*1,26+0,3=5.303

2.12.6 Суммарная общая толщина среды

[]

2.12.7 Суммарная оптическая толщина среды

[2]

2.12.8 Степень черноты топки

[2]

2.12.9 Зависимость от относительного положения max температуры пламени по высоте топки

[2]

=0,48

2.12.10 Определяется зависимость

[2]

2.12.11 Действительная температура на выходе

[2]

2.13 Конвективные пучки

2.13.1 Теплота отданная продуктами сгорания

[2]

Для 700

0,966*(10426-8012+1,85*239,5)=3527(кДж/кг)

Для 400

0,966*(10426-5214+1,85*239,5)=8729

2.13.2 Расчет температуры потока продуктов сгорания в конвективном газоходе.

[2]

Для 700

(961,5+700)/2=768

Для 400

(961,5+400)/2=618

2.13.3 Расчет температурного напора

[2]

Для 700

768-340=428

Для 400

618-340=278

2.13.4 Расчет скорости продуктов сгорания в поверхности нагрева

[2]

Для 700

Для 400

2.13.5 Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева

[2]

Для 700

57,5*1,2*1*1=69

Для 400

51*1*1*1,2=61,2

2.13.6 Для запыленного потока

[2]

Для 700

57,5*0,689=39,61

Для 400

51*0,689=35,139

2.13.7 Для запыленного потока

[2]

340+60=400

2.13.7 Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания

[2]

Для 700

1*(39,6+69)=208,6

Для 400

1*(35,1+61,2)=96,3

2.6.8 Коэффициент теплопередачи

[2]

Для 700

0,146*108,6=15,8

Для 400

0,146*96,3

2.13.9 Определяется количество теплоты воспринимающей поверхности нагрева.

[2]

Для 700

Для 400

2.14 Расчет водяных экономайзеров

2.14.1 Расчет количества теплоты

[2]

0,966*(5276-5214+1,2*3268)=2880

2.14.2 Расчет энтальпии воды после В.Э.К.

[2]

(0,12*3665)/(3,88+0,0776)+419=28737

2.14.3 Расчет параллельно включенных змеевиков

[2]

(3,88*1000000)/(0,785+600+5776)=1,42

2.14.4 Расчет скорости продуктов сгорания в водяном экономайзере

[]

2.14.5 Расчет площади живого сечения

[2]

5*0,184=0,92

2.14.6 Коофицент теплопередачи

[2]

0,65*108=70,5

2.14.7 Температура загрязненной стенки

[2]

260+60=320

2.14.8 Площадь поверхности нагрева

[2]

2.17.9 Расчет общего числа труби числа рядов

[2]

n=109,4/2,95

m=165,1/5=7,4

2.14.10 Определитть невязку теплового баланса

[2]

384-100

176 -х

(176*100)/35384=0.497 %

Заключение

В ходе курсового проекта был выполнен тепловой расчет котла ДКВР 4-14, работающего на твердом топливе Кузнецкий Д с прилежащими к нему частями, такими как водяной экономайзер.

После расчета в результате были выявлены недоработки и плюсы: такие как степень заводской готовности. Характеристика поведения котла при работе.

Благодаря чему можно создать более лучшие котлы близкие 100% кпд.

Естественно абсолютный котел без потерь не возможен.

Список использованной литературы

1. Александров «Вопросы проектирования паровых котлов ср. и малой производительности»

2. Вукалович. Ривкин. «Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара».

3. Котельные установки и их обслуживание

4. Эстеркин «Курсовое и дипломное проектирование»

5. Эстеркин «Промышленные котельные установки»

 .ru

Страницы: 1, 2