Тепловой и аэродинамический расчеты котельных установок

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА» 

ВЫСШАЯ ШКОЛА ТЕХНОЛОГИИ И ЭНЕРГЕТИКИ

Институт энергетики и автоматизации

Кафедра промышленной теплоэнергетики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Котельные установки и парогенераторы»

на тему:

Тепловой и аэродинамический расчеты котельных установок

Санкт-Петербург

2023

Исходные данные для расчета:

Паропроизводительность   Dпе = 45 кг/с.

Давление перегретого пара Рпе = 9 МПа.

Температура перегретого пара tпе = 510 °С.

Состав топлива:

• марка топлива 1CC;  
• влажность  [pic 1] = 9 %;
• зольность   Аr = 18,2 %;
• сера общая Sr = 0,3%;
• углерод Сr = 61,5%;
• водород Нr = 3,6 %;
• азот   Nr = 1,5 %;
• кислород Оr= 5,9 %;
• низшая теплота сгорания Qri = 23,57 МДж/кг;
• приведенная влажность Wrпр = 0,38 (% · кг)/МДж;
• приведенная зольность Аrпр = 0,77 (% · кг)/МДж;
• выход летучих на горючую массу Vdaf= 30 %.

Способ сжигания топлива - камерный, с твердым шлакоудалением.

Температура питательной воды после регенеративного подогрева tпв =200 °С.

Непрерывная продувка р = 4 %.

Доля рециркуляции газов в топку - отсутствует.

Температура уходящих газов,  ϑух =140 °С.

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель  ϑ'в= 30 °С.

Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя  

ϑгв= 340 °С.

[pic 2]

[pic 3]

Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания

Коэффициенты избытка воздуха по газоходам котлоагрегата    

(величина присосов ∆α  выбирается  по   табл. 7, с.155)

Топка на выходе (табл. 8, с.156)        αт =1,2

Фестон        αф = αт = 1,2

Пароперегреватель        αпе = αт + Δαпе = 1,23

2-я ступень водяного экономайзера        αвэ2 = αпе + Δαвэ =1,25

2-я ступень воздухоподогревателя        αвп2 = αвэ2 + Δαвп =1,28

1-я ступень водяного экономайзера        αвэ1 = αвп2 + Δαвэ = 1,3

1-я ступень воздухоподогревателя        αвп1 = αвэ1 + Δαвп =1,33

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

1. Теоретически необходимое количество воздуха

[pic 4]        

1. Теоретический объем азота
   [pic 5]                   
2. Объем трехатомных газов
    [pic 6]                   
3. Теоретический объем водяных паров                

[pic 7] 

1. Теоретический объем газов

[pic 8]        

Таблица 1

Объемы продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата

Таблица 2