- •3 Поверочный тепловой расчет котлоагрегата тгм-151 при сжигании газа
- •3.1 Краткое описание парового котла тгм-151
- •3.1.1 Назначение и параметры котла
- •3.1.2 Краткое описание конструкции
- •3.1.3 Топочная камера
- •3.1.4 Барабан и пароочистительные устройства
- •3.1.5 Пароперегреватель
- •3.1.6 Пароохладитель
- •3.1.8 Регенеративный воздухоподогреватель
- •3.1.7 Экономайзер
- •3.1.9 Трубопровод в пределах
- •3.1.10 Обмуровка
- •3.1.11 Очистка поверхностей нагрева
- •3.1.12 Каркас
- •3.2. Расчет котла
- •3.2.1 Состав топлива
- •3.2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •3.2.3 Расчет потерь теплоты
- •3.2.4 Расчет кпд и расхода топлива
- •3.2.5 Тепловой расчет топочной камеры
- •3.2.6 Определение геометрических характеристик топки
- •3.2.7 Расчет топки
- •3.2.8 Расчет пароперегревателей котла
- •3.2.13 Тепловой расчет водяного экономайзера
- •3.2.14 Определение геометрических характеристик водяного экономайзера
- •3.2.15 Тепловой расчет воздухоподогревателя
- •3.2.16 Невязка теплового баланса
3.1.12 Каркас
Каркас котла состоит из металлических колонн, связанных горизонтальными балками, фермами раскосами, и служит для восприятия нагрузок от барабана, всех поверхностей нагрева, обмуровки, изоляции и площадок обслуживания. Каркас изготовляется сварным из профильного проката и листовой стали. Для придания каркасу устойчивости в случае повышенной нагрузки под действием ветра имеется большое число усиленных диагональных связей.
Колонны каркаса жестко прикрепляют к подземному железобетонному фундаменту котла; основания (башмаки) колонн заливают бетоном.
3.2. Расчет котла
3.2.1 Состав топлива
Таблица 3.1 – Состав топлива
Марка топлива |
Состав газа по объёму, % |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Газ Уренгой-Сургут-Челябинск II |
98,67 |
0,16 |
0,08 |
0,01 |
0,08 |
1 |
0,08 |
35,59 |
3.2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Расчеты объемов воздуха и продуктов сгорания представлены в таблице 1.
Расчет энтальпий:
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха рассчитываем по формуле
(3.1)
где
– энтальпия 1 м3
воздуха, кДж/кг.
Данную энтальпию можно найти и по таблице XVI [2].
Энтальпию теоретического объема продуктов сгорания рассчитываем по формуле
(3.2)
где
,
,
– энтальпии 1 м3
трехатомных газов, теоретического
объема азота, теоретического объема
водяных паров.
Эту энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 3.3.
3. Энтальпию избыточного количества воздуха рассчитываем по формуле
(3.3)
где
– коэффициент избытка воздуха, и
находится по таблицам XVII
и XX
[2]
Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 3.3.
4. Энтальпию продуктов сгорания при > 1 рассчитываем по формуле
(3.4)
Данную энтальпию находим для всего диапазона температур и полученные значения заносим в таблицу 3.3.
3.2.3 Расчет потерь теплоты
Суммарное количество
теплоты, поступившее в котельный агрегат,
называют располагаемой теплотой и
обозначают
.
Теплота, покинувшая котельный агрегат
представляет собой сумму полезной
теплоты и потерь теплоты, связанных с
технологическим процессом выработки
пара или горячей воды. Следовательно,
тепловой баланс котла имеет вид:
=
Q1
+ Q2
+ Q3
+ Q4
+ Q5
+ Q6,
где – располагаемая теплота, кДж/м3.
Q1 – полезная теплота, содержащаяся в паре, кДж/кг.
Q2 – потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг.
Q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг.
Q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания, кДж/кг.
Q5 – потери теплоты от наружного охлаждения, кДж/кг.
Q6 – потери теплоты от физической теплоты, содержащейся в удаляемом шлаке, плюс потери на охлаждение панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла, кДж/кг.
Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты:
(3.5)
Расчет потерь теплоты приведен в таблице 3.3.
Примечания к таблице 3:
Hух – энтальпия уходящих газов, определяется по таблице 3.2.
Dном – номинальная нагрузка парового котла, т/ч;
D – расчетная нагрузка парового котла, т/ч;
Нохл – лучевоспринимающая поверхность балок и панелей, м2;
Qк – полезная мощность парового котла.
