- •М осковский энергетический институт (технический университет)
- •(Технический университет)
- •Задание
- •Аннотация.
- •Введение
- •1.Теплотехническая часть
- •1.1. Тепловой расчет котла
- •1.1.1.Исходные данные для теплового расчета котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •1.1.2 Обоснование выбора типоразмера котла для тэс и турбины
- •1.1.3 Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки
- •1.1.4 Топливо, его характеристики, процессы и параметры топливного тракта
- •1.1.4.1 Характеристики топлива
- •1.1.4.2 Подготовка топлива к сжиганию (рис.1)
- •1.1.5 Воздушный тракт, обоснование выбора параметров, обеспечение движения воздуха
- •1.1.6 Тракт дымовых газов, параметры тракта, организация движения газов
- •1.1.7 Водопаровой тракт котла, параметры рабочей среды по тракту
- •1.1.8 Выбор и обоснование исходных данных, необходимых для расчета тепловой схемы котла
- •1.1.8.1 Характеристики топлива
- •1.1.8.2 Характеристики режима
- •1.1.8.3 Присосы воздуха
- •1.1.8.4 Энтальпии рабочей среды
- •1.1.8.5 Температура воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.6 Тепловые потери
- •1.1.8.7 Конструктивные характеристики топки
- •1.1.8.8 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.9 Расчет кпд котла
- •1.1.8.10 Расчет расхода топлива котла
- •1.1.8.11. Расчёт тепловосприятий по теплообменным поверхностям котла, тепловой баланс
- •2.Специальная часть
- •2.1 Теплотехнический контроль и тепловая защита
- •2.1.1 Управление работой котла
- •2.1.2 Тепловая защита котла
- •2.2 Автоматическое регулирование прямоточного котла
- •2.2.1 Прямоточный паровой котел, как объект управления.
- •2.2.2. Регулирование тепловой нагрузки и температурного режима первичного такта
- •2.2.3 Регулирование экономичности процесса горения
- •2.2.4. Регулирование перегрева пара
- •2.2.5 Регулирование температуры вторичного перегрева
- •2.3. Разработка системы регулирования подачи топлива и питательной воды прямоточного котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •2.3.1. Принципиальная схема аср с описанием
- •2.3.2 Регулируемые величины и требования к ним, включая условия срабатывания защит и блокировок
- •2.3.3. Регулирующие воздействия с описанием метода изменения физического параметра
- •2.3.4. Известные методы управления регулируемой величиной
- •2.3.5 Структурная схема предлагаемой аср с описанием
- •2.3.6 Динамические характеристики участка технологического объекта по каналу регулирующего воздействия
- •2.3.7. Схема моделирования аср с помощью пакета 20-sim (рис.2.14) Структурная схема моделирования аср:
- •2.4. Расчёт оптимальных настроек регуляторов температуры переходной зоны и давления перегретого пара
- •2.4.1 Расчёт настроек аср по эквивалентным передаточным функциям ( с использованием итерационной процедуры)
- •2.4.1.1. Построение переходных процессов и ачх по имитационной модели
- •2.4.1.2. Оценка качества регулирования по модульному и интегральному показателям качества (рис. 2.19).
- •2.4.2 Расчёт настроек аср численным методом с использованием эволюционного алгоритма “Optim-mga” ( индивидуальное задание)
- •2.4.2.1 Краткое описание алгоритма и его реализация в среде MathCad
- •2.4.2.1 Расчёт настроек численным методом и анализ переходных процессов
- •2.5. Техническая реализация системы управления
- •2.5.1 Функциональная схема аср со спецификацией на средства автоматизации
- •2.5.2 Краткая характеристика программно-технического комплекса Квинт-5 Функциональное описание Квинта Назначение
- •Функциональные возможности
- •Концепция Квинта
- •2.5.3 Алгоритмическая схема реализации структуры контроллера р-310 для задачи пользователя на базе библиотечных алгоритмов
- •2.5.4.Описание цепи преобразования сигналов с указанием всех физических устройств от измерительного преобразователя до регулирующего органа
- •Заключение
- •Список литературы
1.1.8.8 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Энтальпии
теоретических объемов воздуха и продуктов
сгорания,
,
при расчетной температуре
,
определяют по формулам:
;
.
Также эти параметры можно определить по табл. П4.3.[1].
Энтальпии
продуктов сгорания при
.
В
приведенных формулах:
,
,
,
- теплоемкости соответственно воздуха,
трехатомных газов, водяных паров и азота
при постоянном давлении,
.
Таблица
1.12. Результаты
расчета энтальпий продуктов сгорания,
Поверхность нагрева |
Температура перед / за поверхностью нагрева, |
|
|
НГ
= |
Топочная камера aт =1,03 |
2300 |
44850 |
37860 |
45986 |
2100 |
40622 |
34344 |
41652 |
|
1900 |
36331 |
30785 |
37255 |
|
1700 |
32094 |
27270 |
32912 |
|
Ширмовой пароперегреватель aш =1,03 |
1300 |
23785 |
20352 |
24421 |
1100 |
19764 |
16928 |
20272 |
|
1000 |
17786 |
21742 |
18438 |
|
Середина горизонтального газохода aср.г.г. =1,045 |
1100 |
19784 |
15216 |
18242 |
1000 |
17786 |
15216 |
18471 |
|
900 |
15832 |
13614 |
16445 |
|
800 |
13879 |
12012 |
14420 |
|
Конвективный пароперегреватель aкпп =1,09 |
900 |
15832 |
13614 |
17057 |
800 |
13879 |
12012 |
14960 |
|
700 |
12007 |
10414 |
12944 |
|
600 |
10136 |
8817 |
10930 |
|
Промежуточный пароперегреватель aппп =1,12 |
700 |
12007 |
10414 |
13257 |
600 |
10136 |
8817 |
11194 |
|
500 |
8361 |
7287 |
9235 |
|
Экономайзер aэк =1,14 |
400 |
6586 |
5757 |
7391 |
300 |
4896 |
4293 |
5497 |
|
200 |
3207 |
2830 |
3603 |
|
Воздухо-подогреватель, aвп =1,34 |
200 |
3207 |
2830 |
4169 |
150 |
2395 |
2115 |
3114 |
|
100 |
1584 |
1401 |
2060 |
1.1.8.9 Расчет кпд котла
Коэффициент полезного действия, %, проектируемого котла определяется из обратного баланса:
.
Задача сводится к определению тепловых потерь для принятого типа парового котла и сжигаемого топлива.
Потеря
теплоты с уходящими газами
зависит от выбранной температуры газов,
покидающих паровой котел, и избытка
воздуха и определяется по формуле:
,
где
=2833
кДж/кг энтальпия уходящих газов (см. H-
диаграмму),
определяемая по
при избытке воздуха в продуктах сгорания
за воздухоподогревателем;
-
энтальпия холодного воздуха (см. табл.12)
при расчетной температуре
и
:
;
-
располагаемая теплота сжигаемого
топлива,
.
Для мазутного топлива она рассчитывается
следующим образом:
.
Где
Таким образом
Тепловые
потери с химическим и механическим
недожёгом топлива
зависят от вида топлива и способа его
сжигания. Так как топливо – мазут, то
механический недожёг
отсутствует, а тепловые потери с
химическим недожёгом топлива
приведены.
Значение
тепловых потерь от наружного охлаждения
через внешние поверхности котла
приведено.
Потери
с физической теплотой удаляемых шлаков
для мазутного топлива отсутствует.
Вычисленный по приведенным формулам КПД котла составит
