Выбор способа сжигания

Курсовая работа

по курсу “Котельные установки и парогенераторы”

Расчет и конструирование парового котла

 

 

Выполнил: студент Озерной А.И.

Проверил: ктн., доц. Тринченко А.А.

 

 

Санкт-Петербург

2005 г.

Содержание

Введение.............................................................................................................................................................................. 4

1. Исходные данные................................................................................................................................................... 5

2. Характеристика котла........................................................................................................................................ 5

3. Топливо............................................................................................................................................................................ 6

4. Выбор способа сжигания................................................................................................................................ 7

5. Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмолочных мельниц.................... 7

6. Выбор расчетных температур.................................................................................................................... 7

7. Выбор типа воздухоподогревателя...................................................................................................... 7

8. Предварительная компоновка котла................................................................................................... 7

9. Выбор способа регулирования температур перегретого пара.................................... 9

10. Расчет схемы пароводяного тракта................................................................................................... 9

11. Выбор коэффициента воздуха на выходе из топки, определение присосов холодного воздуха и других расчетных характеристик................................................................................. 12

12. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива........................................... 15

13. Конструирование топки котла.............................................................................................................. 16

14. Расчет теплообмена в топке................................................................................................................... 19

15. Расчет КПП выходной ступени.............................................................................................................. 21

16.1. КПП горячей ступени........................................................................................................................................ 24

16.2. Выходной коллектор КПП горячей ступени............................................................................................ 27

17. Аэродинамический расчёт. Расчёт воздушного тракта................................................ 29

18. Выбор тягодутьевых машин................................................................................................................... 35

18.1. Выбор дымососа.................................................................................................................................................. 35

18.2. Выбор дутьевого вентилятора....................................................................................................................... 35

19. Выбор мельниц..................................................................................................................................................... 36

20. Расчёт вредных выбросов в атмосферу........................................................................................ 36

20.1. Выбросы азота...................................................................................................................................................... 36

20.2. Выбросы серы......................................................................................................................................................... 37

21. Расчёт бункера...................................................................................................................................................... 37

22. Расчёт дымовой трубы................................................................................................................................. 39

22.1. По газообразным выбросам............................................................................................................................ 39

22.2. По рассеиванию твердой части.................................................................................................................... 40

23. Выбор устройства шлакоудаления.................................................................................................. 40

23.1.Расчет производительность шнека.............................................................................................................. 40

23.2.Расчет расхода воды на шнек........................................................................................................................ 41

23.3. Расчет высоты гидрозатвора......................................................................................................................... 41

24. Расчёт электрофильтра................................................................................................................................ 42

Заключение.................................................................................................................................................................... 43

Литература...................................................................................................................................................................... 44

Введение

В данной курсовой работе требуется рассчитать паровой котел с естест-венной циркуляцией, работающий на топливе Челябинское Б-3 (остальные исходные данные приведены в задании).

Теплотехнические характеристики топлива, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы и энтальпия продуктов сгорания (I-ν-таблица) взятые из расчетных работ № 1,2,3.

Проанализировав исходные данные, требуется выбрать способ сжигания топлива, способ шлакоудаления, тип углеразмольных мельниц, расчетные температуры, тип воздухоподогревателя, способ регулирования температуры перегретого пара, коэффициенты избытка воздуха по ходу газов, составить предварительную компановку парового тракта.

В курсовой работе требуется рассчитать параметры пароводяного тракта, тепловой баланс котла, конструктивные характеристики топки котла, параметры конвективного пароперегревателя горячей ступени, а также произвести расчёт теплообмена в топочной камере, прочностной расчёт выходного коллектора и выходной ступени, аэродинамический расчёт, расчёт вредных выбросов в атмосферу, расчёт бункера, дымососа, дымовой трубы, электрофильтра и устройства шлакоудаления.

После расчета конструктивных характеристик топки котла изобразить топку по рассчитанным размерам.

 

Исходные данные

Тип котла – Е. Топливо № 35 Челябинское Б3.

Таблица №1.

№ п/п	Наименование	Обозначение	Размерность	Величина
	Паропроизводительность	D	т/ч
	Параметры пара: -давление -температура	pпп tпп	кг/см2 0С
	Параметры воды: -давление -температура	pпв tпв	кг/см2 0С

Характеристика котла

Агрегаты, в испарительных трубах которых движение рабочего тела создается под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, получили название паровых котлов с естественной циркуляцией ЕЦ. Чем больше высота контура циркуляции, тем больше развиваемый в нем движущий напор, который не превышает 0,1 МПа. Это достаточно для преодоления гидравлического сопротивления по всему контуру циркуляции.

В отличие от движения воды в экономайзере и пара в пароперегревателе, движение рабочего тела в циркуляционном контуре многократное. В процессе одного цикла прохождения через парообразующие трубы вода испаряется не полностью, а лишь частично и поступает в барабан в виде пароводяной смеси. При ЕЦ массовое паросодержание на выходе из парообразующих труб составляет 3…20%. При паросодержании на выходе, равном, например, 20% для полного превращения в пар оставшаяся не испаренная вода в количестве 80% должна совершить движение через контур циркуляции еще четыре раза, (всего пять раз), т.е. кратность циркуляции равна 5. Поскольку процессы образования и отвода пара из котла происходят непрерывно, питательная вода в барабан также поступает непрерывно в соответствии с расходом пара, в контуре все время циркулирует (совершает замкнутое движение) вода, и количество ее не изменяется.

В котлах с ЕЦ кратность циркуляции может быть от 5 до 30 и более.

Для уменьшения сопротивления циркуляционного контура, подъемные трубы располагаются вертикально по всему периметру топочной камеры. При необходимости отклонения от вертикали допускается плавный изгиб труб с обеспечением положительного (только вверх) движения среды.

 

 

Топливо

Марка угля Б3 – бурый уголь, содержит рабочую влагу до 30%. Класс угля Р – рядовой, диаметр частиц до 300 мм. Топливо обладает хорошим выходом летучих, а значит и высокой реакционной способностью, высоким содержанием внешнего балласта, что определяет пониженную теплоту сгорания рабочей массы топлива, неспекающимся коксовым остатком, высокой гигро-скопичностью, высокой общей влажностью. Данный уголь легко теряет на воздухе влагу и механическую прочность, превращаясь в мелочь, и обладает повышенной склонностью к самовозгоранию. Характер нелетучего остатка – порошкообразный. Основную часть золы составляет SiO₂, поэтому возможен золовой износ котла.

 

Таблица №2.

Теплотехнические характеристики топлива № 35 Челябинское Б3

Показатель	Обозначение	Размерность	Величина
Элементарный состав топлива на рабочую массу
Влага	Wtr	%	17,4
Зола	Ar	%
Сера	Sr	%	1,0
Углерод	Cr	%	36,0
Водород	Hr	%	2,7
Азот	Nr	%	0,8
Кислород	Or	%	10,1
ВСЕГО	%
Низшая теплота сгорания	Qri	ккал/кг
кДж/кг
Зольность на сухую массу	Ad	%
Приведенные характеристики
Влажность	Wrпр	%кг/МДж	1,29
Зольность	Arпр	%кг/МДж	2,38
Сера	Srпр	%кг/МДж	0,07
Выход летучих на сухое беззольное состояние	Vdaf	%

 

 

Таблица №3.

Состав золы на бессульфатную массу, %.

SiO2	Al203	TiO2	Fe203	CaO	MgO	K2O	Na2O
50,0	25,0	-	13,0	7,0	2,0	1,5	1,5

 

Таблица №4.

Характеристики плавкости золы.

Наименование показателя:	Обозначение	Размерность	Величина
температура начала деформации	tA	0C
температура начала размягчения	tB	0C
температура начала жидкоплавкого состояния	tC	0C

 

Выбор способа сжигания

Производительность котла >75 т/ч, поэтому выбираем камерный способ сжигания топлива.