Курсовой проект - Тепловой расчет котла БКЗ-420-140

СОДЕРЖАНИЕ
1 Задание и исходные данные на курсовой проект  3
2 Расчетные характеристики топлива. Выбор способа шлакоудаления и температуры горячего воздуха, компоновка хвостовых поверхностей нагрева  4
3 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания  5
3.1 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания  5
3.2 Энтальпия продуктов сгорания  9
4 Экономичность работы парового котла. Расход топлива на котел 11
4.1 Коэффициент полезного действия и потери теплоты 11
4.2 Расход топлива на котел   12
5 Выбор и расчет системы пылеприготовления и горелочных устройств 15
5.1 Тепловой расчет сушильно-мельничной системы 15
5.2 Расчет горелочных устройств 25
6 Тепловой расчет топочной камеры 30
6.1 Конструктивные и тепловые характеристики топочной камеры  30
6.2 Расчет теплообмена в топке 31
7 Расчет радиационного пароперегревателя  37
7.1 Распределение давления в пароводяном тракте котла 37
7.2 Расчет радиационного пароперегревателя  38
8 Расчет ширмового пароперегревателя   41
8.1 Основные конструктивные характеристики ширмового пароперегревателя 41
8.2 Поверочный расчет ширмового пароперегревателя  42
9 Расчёт конвективного пароперегревателя  52
10 Расчёт воздухоподогревателя   62
11 Расчёт водяного экономайзера  69
12 Составление прямого баланса котла   74
13 Аэродинамический расчёт  75
13.1 Расчет газового тракта  75
13.2 Расчет воздушного тракта   89
14 Расчёт естественной циркуляции  96
Заключение  106
Список использованных источников  108

В рамках курсового проекта требуется выполнить комплексный расчет котельного агрегата БКЗ-420-140 на сжигание Ургальского каменого угля.
При этом необходимо:
- выбрать и рассчитать систему пылеприготовления и горелочные устройства;
- произвести тепловой расчет поверхностей нагрева, включающий в себя расчет теплообмена в топке, расчет радиационного пароперегревателя, расчет ширмового пароперегревателя, расчет конвективного пароперегревателя, расчет поверхностей нагрева, расположенных в конвективной шахте: водяного экономайзера и воздухоподогревателя; при этом тепловой расчет топочной камеры и ширмового пароперегревателя выполняется поверочным методом, а
конвективного пароперегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя - конструкторской методикой;
- выполнить аэродинамический расчет газового и воздушного трактов котельного агрегата;
- выполнить гидравлический расчет фронтального контура циркуляции парового котла.
По завершении расчета необходимо вычертить продольный и поперечный разрезы котельного агрегата на форматах А1.
Исходные данные для выполнения расчетов:
- паропроизводительность котла пе D =435 т/ч;
- давление перегретого пара пе P =13 МПа;
- температура перегретого пара пе t =545 °С;
- температура питательной воды пв t =210 °С;
- температура холодного воздуха хв t =35°С;
- температура уходящих газов ух.г t =170°С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте был произведен комплексный расчет котельного агрегата БКЗ-420-140, работающего на Ургальском каменном угле.
Коэффициент полезного действия проектируемого котла, определенный методом обратного баланса, получился равным 91,1 %. Полный расход топлива B получился равным 18,8 кг/с, а расчетный расход топлива P B равным 18,5 кг/с.
Далее был произведен расчет системы пылеприготовления и горелочных устройств. Было выбрано 4 мельницы ММТ 1500/3230/740. Также определены основные размеры горелок.
Расчет топочной камеры выполнялся поверочной методикой, в результате которой было найдено тепловосприятие экранов топки л Q =8409,7 кДж/кг, а также температура газов на выходе из топки Т   =1166,6°С, необходимая для расчета ширмового пароперегревателя.
Из расчета радиационного пароперегревателя определена температура пара на выходе рпп t  =345,2°С. Она же является температурой пара на входе в ширмовый пароперегреватель.
Ширмовый пароперегреватель считался поверочной методикой, при которой зная температуры на входе по газу и по пару были найдены температуры на выходе по газу шпп   =951,6°С и по пару шпп t  =446,1°С, которые в свою очередь позволили рассчитать конвективный пароперегреватель.
Тепловой расчет конвективного пароперегревателя выполнялся конструктивным методом, с помощью которого определена необходимая поверхность теплообмена кпп F =1444,8 2 м , длина одного змеевика кпп l =140,9 м, а также ширина пакета перегревателя кпп b =1,824 м.
Далее выполнялся расчет хвостовых поверхностей нагрева конструкторской методикой. Тепловосприятие воздухоподогревателя взп Q =1909,9 кДж/кг. Далее определена поверхность нагрева воздухоподогревателя взп F =24529,6 2 м и его необходимая полная высота взп h =9,05 м.
Далее рассчитывался водяной экономайзер. Тепловосприятие ВЭК вэк Q =4036,3 кДж/кг, размеры поверхности нагрева водяного экономайзера вэк F =4343,9 2 м , обеспечивающей получение этого необходимого тепловосприятия. Полная высота вэк h =3,24 м.
Составление прямого баланса котла позволило оценить правильности распределения тепловосприятий по относительной величине невязки  Q=0,05 %.
Так как относительная величина невязки получилась меньше 0,5%, то это свидетельствует о правильности расчета поверхностей нагрева.
Аэродинамический расчет состоит из расчета газового тракта и расчета воздушного тракта. По результатам расчетов выбраны типоразмеры тягодутьевых механизмов: дымосос марки ДН-22 с частотой вращения n=590 об/мин и дутьевой вентилятор типа ВДН-19 с частотой вращения n=740 об/мин.
Расчет естественной циркуляции производится для центрального контура циркуляции фронта котла. Из расчета определена действительная скорость циркуляции 0 W  1,2 м/с и полезный напор пол S 7500 . Далее проведена оценка надежности циркуляции. Расчет естественной циркуляции показал, что коэффициент запаса по застою Sз/Sпол  и коэффициент запаса по опрокидыванию Sопр/Sпол больше 1,1, что свидетельствует о высокой надежности циркуляции.