МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ: Дисциплина: «Котельные установки» Специальность: 140102 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

 

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

 

«Димитровградский механико-технологический техникум

молочной промышленности»

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

  Дисциплина: «Котельные установки» Специальность: 140102 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование»

Расчет процесса горения твердого или жидкого топлива.

1. Теоретический объем воздуха, м /кг определяется по формуле.

У°в=0_?0889*(С^р+0,375*8^Рф₊к)+0,265*Н^р-0_;0333*О^р

2. Теоретический объем сухих 3-х атомных продуктов сгорания, м³/кг определяется по формуле.

V⁰_R02- 1,866*(C^P+0,375*S^P_4)+K) /l00

3. Теоретический объем азота, м /кг определяется по формуле

V°_N2 -0,79*V⁰b+0,01N₂*0,8

4. Теоретический объем водяных паров, м³ /кг

V°_h2O^0,111*H^p+0,0124*W^p+0,0161*V°b

5. Теоретический суммарный объем продуктов сгорания, м³/кг определяется по формуле V⁰г= V⁰_RQ2+ V⁰_N2+ V⁰ _Н20

Таблица 2. Действительные объемы продуктов сгорания, объемные доли 3-х атомных газов за элементами котла.

Методика расчёта энтальпий продуктов сгорания и воздуха

1. Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания (кДж/кг или кДж/м3), представляющих собой смесь газов при температуре t определяется по… Ноr = (VRo2*C Ro2 *t + VN2*CN2*t + VH2O*CH2O *t), где VRo2, VN2, VH2O – объемы газов (м3/кг или м3/м3) – принимаются из первого методического пособия «Расчет процесса…

Методика расчета потерь теплоты, КПД и расхода топлива

2. Определить располагаемую теплоту. Она равна низшей теплоте сгорания топлива … 3. Определить потери теплоты от механической неполноты горения (при сжигании… 4. Потеря теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

Методика поверочного теплового расчета топки

  2.Определяется эффективная толщина излучающего слоя (М) по формуле: S = 3,6 * Vт/Fст

Методика поверочного теплового расчета конвективной поверхности нагрева парового котла.

2. Определить тепловосприятие котельного пучка по формуле: φ – коэффициент сохранения тепла (табл. 5 расчета К.П.)

Приложение 1

Таблица 1. Расчетные значения присосов воздуха в топку и в газоходы паровых и водогрейных котлов при номинальной нагрузке.

Топочные камеры и газоходы	Присос воздуха
Топочные камеры	0,05
Топочные камеры слоевых механических и полумеханических топок	0,1
Первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева котлов производительностью D<50 т/ч	0,05
Чугунный экономайзер	0,1

Таблица 2. Конструктивные характеристики котлоагрегатов

Серии ДКВр

Таблица 3. Конструктивные характеристики котлоагрегатов серии КЕ

Величина	Типоразмер котла
КЕ-2,5-14	КЕ-4-14	КЕ-6,5-14	КЕ-10-14
Объем топки, м	10,47	12,03	14,77	22,6
Поверхность стен топки, м2	37,2	38,57	44,52	57,3
Диаметр экранных труб, мм	51 х 2,5
Шаг труб боковых экранов, мм
Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м2	19,12	20,51	24,78	30,3
Площадь поверхности нагрева конвективных пучков, м2	55,3	91,89	148,95	213,9
Диаметр труб конвективных пучков, мм	51 х 2,5
Расположение труб конвективных пучков, мм	Коридорное
Поперечный шаг труб, мм
Продольный шаг труб, мм
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2	0,38	0,59	0,95	1,15
Размеры 1-го газохода, м:
высота	2,1
ширина	0,44	0,68	1,2	1,5
Размеры 2-го газохода, м:
высота	2,1
ширина	0,35	0,54	0,8	1,0
Число рядов труб по ходу продуктов сгорания	-

 

Таблица 4. Конструктивные характеристики котлоагрегатов серии ДЕ

Величина	Типоразмер котла
ДЕ-4-14	ДЕ-6,5-14	ДЕ-10-14	ДЕ-16-14	ДЕ-25-14
Объем топки, м	8,01	11,2	17,14	22,5	29,0
Поверхность стен топки, м2	23,8	29,97	41,47	51,84	64,22
Диаметр экранных труб, мм	51х2,5
Шаг труб боковых экранов, мм
Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м2	21,87	27,93	38,96	48,13	60,46
Площадь поверхности нагрева конвективных пучков, м2	48,51	68,04	117,69		212,4
Диаметр труб конвективных пучков, мм	51х2,5
Расположение труб конвективных пучков, мм	Коридорное	шахматное (I пучок); коридорное (II пучок)
Поперечный шаг труб, мм
Продольный шаг труб, мм
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2	0,338	0,348	0,41	0,713	1,245 (I пучок); 0,851 (II пучок)
Число рядов труб по ходу продуктов сгорания					-

 

 

Таблица 5. Коэффициент загрязнения топочных экранов

Экраны	Топливо	Значение
Открытые гладкотрубные и плавниковые настенные	Газообразное Мазут Твердое топливо	0,65 0,55 0,45-0,4

Таблица 6. Доля топочного объема, заполнение светящейся частью факела

Вид сжигаемого топлива и удельная нагрузка топочного объема	Коэффициент, m
Газ при сжигании светящимся факелом с qv<400 кВт/м3	0,1
То же при qv>1000 кВт/м3	0,6
Мазут при qv<400 кВт/м3	0,55
То же при qv>1000 кВт/м3	1,0

 

Примечание: Удельная нагрузка топочного объема q_v определяется по формуле:

Таблица 7. Коэффициент тепловой эффективности φ для конвективных поверхностей нагрева при сжигании различных твердых топлив

Вид топлива	Значение
АШ и тощие угли	0,6
Каменные и бурые угли (кроме подмосковных и Канско-Ачинских), промпродуктов каменных углей	0,65
Подмосковный уголь	0,7
Бурые угли Канско-Ачинского месторождения, фрезерный торф и древесное топливо	0,6
Сланцы (северо-западные, кашпирские)	0,5

Таблица 8. Коэффициент тепловой эффективности φ для конвективных поверхностей нагрева при сжигании мазута и газа

Поверхность нагрева	Скорость продуктов сгорания, м/с	Значение
При сжигании мазута
Пароперегреватели, расположенные в конвективной шахте, при очистке дробью, а также коридорные паронагреватели в горизонтальном газоходе, без очистки; котельные пучки котлов малой мощности, фестоны	12-20 4-12	0,6 0,65-0,6
Экономайзеры котлов малой мощности (при температуре воды на входе 100оС и ниже)	4-12	0,55-0,5
При сжигании газа
Первые ступени экономайзеров и одноступенчатые экономайзеры, в том числе плавниковые и ребристые, при температуре продуктов сгорания на выходе в них х<400оС	-	0,9
Вторые ступени экономайзеров, паронагреватели и другие конвективные поверхности нагрева, в том числе плавниковые и ребристые, при температуре продуктов сгорания на входе в них <400оС	-	0,85

 

Таблица 9. Конструктивные характеристики труб чугунных экономайзеров

ВТИ и ЦККБ

 

Характеристика одной трубы	Экономайзер ВТИ	Экономайзер ЦККБ
Длина, мм
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м2	2,18	2,95	3,72	4,49	5,50
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2	0,088	0,120	0,152	0,184	0,21

Приложение 2

Рисунок 1. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.

 

 

 

Рисунок 2 Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами.

2- при сжигании углей размолотых в барабанных шаровых мельницах

4- в слоевых топках

 

Рисунок 3. Степень черноты продуктов сгорания a в зависимости от суммарной оптической толщины среды.

Рисунок 4. Определение действительной температуры на выходе из топки.

 

 

 

Рисунок 5. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков.

 

Рисунок 6. Коэффициент теплоотдачи излучением.

 

Рисунок 7. Коэффициент теплопередачи экономайзера.

 

Источники информации

1. Эстеркин Р.И. Промышленные котельные установки. -Л.: Энергоатомиздат, 2005.г.

2. Максимова Г.Г. Методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Котельные установки» -Димитровград, 2012г

3. Соколов Б.А. .Котельные установки и их эксплуатация. С.Петербург.2011г.

4. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности. Учебное пособие.

С-Петербург. 2011 г.

5. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Издательство «Лань». С-Петербург. 2011 г.

4. Брюханов О.Н, Кузнецов В.А. Газифицированные котельные агрегаты.

С- Петербург.2012 г.

5. Тепловой расчёт котлов, (Нормативный метод).Издание третье. С- Петербург 1998г

6. Паровые и водогрейные котлы. Справочное пособие.- Издательство «ДЕАН»: С-Петербург, 2000г.

7.Правила безопасного устройства и эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Госгортехнадзор России, 1993г.

8.Силельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. 3- изд., перераб.- М.: Энергоатомиздат, 1988.

9.Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. - Л.: Энергоатомиздат, 1989.