Мордовский государственный университет

имени Н.П. Огарева

Институт механики и энергетики

Кафедра теплоэнергетических систем

Контрольная работа

Поверочный тепловой расчет котельного агрегата

Автор курсовой работы Е.А. Стенин

Специальность 140106 Энергообеспечение производства

Обозначение КР–02069964–140106–22–09

Руководитель работы В.А. Агеев

Саранск 2009

Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева

Институт механики и энергетики

Кафедра электрификации и автоматизации производства

Задание на контрольную работу

по дисциплине «Теплогенерирующие установки»

Студент Стенин Е.А.

1. Тема Поверочный тепловой расчет котельного агрегата

2. Срок представления работы к защите

3. Исходные данные для работы: котлоагрегат ДКВР 4-13, D=4 т/ч, пар насыщенный, tпв=100 °С, tух=150 °С, мазут сернистый.

4. Содержание работы

4.1. Расчет топочной камеры

4.2 Расчет конвективных пучков котла

4.3. Расчет водяных экономайзеров

Руководитель работы ________________________ В.А. Агеев

Задание принял к исполнению _________________________

Содержание

1 Расчет топочной камеры 4

1.1 Определение геометрических характеристик топок 4

1.2 Расчет однокамерной топки 4

2 Расчет конвективных поверхностей нагрева 8

2.1 Расчет конвективных пучков котла 8

2.2 Расчет водяного экономайзера 13

Список использованных источников 17

1 Расчет топочной камеры

1.1 Определение геометрических характеристик топок

Лучевоспринимающая площадь поверхности нагрева настенных экранов

м²[2].

Степень экранирования топки

, (1.1.1)

где – полная площадь поверхности стен топки, м²,м²[2].

.

1.2 Расчет однокамерной топки

Предварительно задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры °С.

По таблице 2.5 контрольной работы №1 определяем энтальпию продуктов сгорания кДж/м³.

Подсчитываем полезное тепловыделение в топке, кДж/м³,

, (1.2.1)

где – теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/м³.

Теплота , вносимая в топку воздухом, для промышленных и водогрейных котлов, не имеющих воздухоподогревателя, определяется как

(1.2.2)

кДж/м³.

кДж/м³.

Определяется коэффициент тепловой эффективности экранов

(1.2.3)

где – коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытия огнеупорной массой, принимается по таблице 4.1 [1].

.

Определяем эффективную толщину излучающего слоя, м,

, (1.2.4)

где – объем топочной камеры, м³.

м.

Определяем коэффициент ослабления лучей, (мМПа)^-1

, (1.2.5)

где – суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из таблицы 2.3 расчетной работы №1;

– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;

– коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (мМПа)^-1, определяется по формуле

, (1.2.6)

где – парциальное давление трехатомных газов, МПа;

– давление в топочной камере котлоагрегата, для агрегатов, работающих без наддува, принимаетсяМПа;

– объемная доля водяных паров, из таблицы 2.3 расчетной работы №1;– абсолютная температура на выходе из топочной камеры, К.

(мМПа)^-1.

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, (мМПа)^-1,

, (1.2.7)

где ,– содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.

При сжигании природного газа

.

(мМПа)^-1.

(мМПа)^-1.

Степень черноты факела определяем по номограмме 4.5 [1] при .

.

Степень черноты топки для камерной топки при сжигании газа

. (1.2.8)

.

Параметр в зависимости от относительного положения максимума температура пламени по высоте топкипри сжигании газа и мазута проеделяется по формуле

. (1.2.9)

Относительное положение максимума температуры для большинства топлив определяется как отношение высоты размещения горелок к общей высоте топки

, (1.2.10)

где подсчитывается как расстояние от пода топки или от середины холодной воронки до оси горелок, м;

– как расстояние от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна топки, м.

.

.

Определяется средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 м³газа при нормальных условиях, кДж(м³К):

, (1.2.11)

где – теоретическая (адиабатная) температура горения, К, определяемая из таблицы 2.5 расчетной работы №1 по значению;

– энтальпия продуктов сгорания берется из таблицы 2.5 расчетной работы №1 при принятой на выходе из топки температуре.

.

Действительная температура на выходе из топки, °С, определяется по формуле

. (1.2.12)

°С.