Физика / Курсовая работа: Тепловой расчет и эксергетический анализ котельного агрегата

Курсовая работа: Тепловой расчет и эксергетический анализ котельного агрегата

Поэтому конденсат, направляясь в питательный бак, предварительно проходит через деаератор. При эксплуатации систем теплоснабжения всегда надо стремиться собрать возможно большее количество обратного конденсата, однако приходится считаться с частичными потерями, так как часть производственной аппаратуры расходуя пар не возвращает его конденсат. Кроме того конденсат теряется из-за неплотности сетей. Для пополнения питательной воды котлоагрегата используется вода из водопровода. Она содержит в себе соли, которые отлагаются в котле в виде накипи, что затрудняет теплопередачу, а в трубах, находящихся в топочном пространстве, вызывает перегрев стенки. Чтобы этого не было происходит умягчение воды.

Устройства, в которых непосредственно вырабатывается пар и нагревается вода, называют паровыми или водогрейными котлами. Если котлы в отопительных котельных вырабатывают пар давлением Р£0,17МПа или горячую воду температурой не выше 388К, то они относятся к категории котлов низкого давления. Изготовляют эти котлы из чугуна или стали. Положительное качество чугунных котлов - устойчивость их стенок против коррозии; их недостаток – хрупкость металла, из-за которой они могут работать лишь при низких давлениях.

В производственных и энергетических котельных по давлению получаемого пара котельные агрегаты разделяются на следующие: низкого давления (Р=0,8-1,6МПа), среднего (Р=2,4-4МПа), высокого (Р=10-14МПа) и сверхвысокого давления (Р=25-31МПа). Паровые котельные агрегаты стандартизированы по параметрам вырабатываемого пара (Р и Т) и мощности.

Котельные агрегаты производительностью 0,01-5,5 кг/с относятся к котлам малой мощности, производительностью до 30 кг/с – к котлам средней мощности и более 30 кг/с (до 500-1000 кг/с) – к котлам большой мощности.

Кроме указанного котлы подразделяются ещё по характеру перемещения в них теплоносителя. Паровые котлы различают с естественной циркуляцией пароводяного потока, принудительной многократной циркуляцией пароводяного потока, с однократным перемещением пароводяного потока (прямоточные). Водогрейные котлы любых конструкций выполняются только как прямоточные.

Если котлы, работающие при повышенном и высоком давлении изготавливаются только из стали, причём её качество повышается в зависимости от величины давления и температуры перегрева, то котлы, работающие при низких давлениях, могут быть изготовлены и из чугуна.

Принцип принудительного движения воды и пароводяной смеси нашёл своё логическое завершение в прямоточных котлах. Такое название эти котлы получили потому, что в них вода, подаваемая питательным насосом в один конец длинного непрерывного змеевика, проходит последовательно («прямым током») все его участки и выходит из другого конца змеевика в виде перегретого пара заданной температуры и давления.

В котлах с естественной циркуляцией имеет место принудительное движение однофазной жидкости (пара, воды) в двух элементах котлоагрегата: в пароперегревателе (под влиянием давления пара в барабане котла) и в не кипящем экономайзере (под влиянием действия питательного насоса). Движение воды и пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева происходит под влиянием разности их удельных весов.

Эксплуатация котлов должна обеспечивать надежную и эффективную выработку пара требуемых параметров и безопасные условия труда персонала. Для выполнения этих требований эксплуатация должна вестись в точном соответствии с законоположениями, правилами, нормами и руководящими указаниями, в частности, в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов «Госгортехнадзора», «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правилами технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей» и др.

На основе указанных материалов для каждой котельной установки должны быть составлены должностные и технологические инструкции по обслуживанию оборудования, ремонту, технике безопасности, предупреждению и ликвидации аварий и т.п. Должны быть составлены технические паспорта на оборудование, исполнительные, оперативные и технологические схемы трубопроводов различного назначения. Знание инструкций, режимных карт работы котла и указанных материалов является обязательным для персонала. Знания обслуживающего персонала должны систематически проверяться.

2. PАСЧЕТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Исходные данные:Р_п.п =14 МПа, t_п.п =400 ⁰ С, t_п.в. =110 ⁰ С, t_ух =190 ⁰ С, Р_к.у =1,4МПа, a_т =1,05, t_воз =200 ⁰ С, t₀ =0 ⁰ С, величина непрерывной продувки П=3%, теплота сгорания сухого газа Q=16,422 МДж/м³ . Вид топлива: коксовый газ D=45 т/ч, присос воздуха Da=0,3

2.1 Расчет процесса горения топлива

2.1.1 Для обеспечения полного горения топлива практически в котельный агрегат подаётся воздух с избытком по сравнению с теоретическим. Это характеризуется коэффициентом избытка воздуха за установкой.

2.1.2

a_ух= a_m +Da , (1)

a_ух =1,2+0,2=1,4

2.1.3 Теоретическое количество воздуха, необходимого для полного сгорания 1 нм газообразного топлива, м³ /м³ ,

V⁰ =0,0467×[0,5×(CO+H₂ )+S] (2)