Расчёт параметров режима котельного агрегата ТЭЦ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий

Составители:

И. Н. Паскарь

К. О. Кирилов

ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Методические указания к практическим занятиям и

самостоятельной работе

по дисциплине «Общая энергетика»
для студентов направления 13.03.02
«Электроэнергетика и электротехника»
заочной формы обучения

Рекомендованы учебно-методической комиссией направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
в качестве электронного издания для использования
в учебном процессе

Кемерово 2015

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Е. В. Скребнева – старший преподаватель кафедры «Электроснабжение горных и промышленных предприятий»

И. Ю. Семыкина – председатель учебно-методической комиссии направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Паскарь Иван Николаевич, Кирилов Кирилл Олегович. Общая энергетика: методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе по дисциплине«Общая энергетика» [Электронный ресурс]: для студентов направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», заочной формы обучения / сост.: И. Н. Паскарь, К.О. Кирилов– Кемерово : КузГТУ, 2015. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) ; зв. ; цв. ; 12 см. – Систем. требования : Pentium IV ; ОЗУ 32 Мб ; WindowsХР ; (CD-ROM-дисковод) ; мышь;. – Загл. с экрана.

Составлено в соответствии с программой дисциплины «Общая энергетика» и предназначено для проведения практических занятий и самостоятельной работы.

составление, 2015

Общие положения

Самостоятельная работа студенты заочной формы обучения состоит из изучения теоретических положений дисциплины, приведенных в пункте «Основные теоретические положения», выполнения контрольной работы, а также знакомство с журналами по энергетике, по итогам которого студент выполняет реферат на предложенную тематику.

Основные теоретические положения

Раздел дисциплины, их содержание	Литература
Роль энергетики в экономике страны, региона. Технико-экономические и социально-экологические проблемы энергетики. Понятие энергетической безопасности страны и региона. Невозобновляемые и возобновляемые энергетические ресурсы, и их использование.	1, 2, 3
1. Основы теплотехники 1.1. Основные понятия, определения и законы технической термодинамики. - Основные понятия и определения; - Первый и второй законы термодинамики; - Цикл Карно; - Термодинамические свойства реальных газов и паров.	1, 2, 3
1.2. Основы теории теплообмена. - Теплопроводность и теплопередача; - Конвективный теплообмен; - Теплообмен излучением; - Сложный теплообмен.	1, 2, 3
2. Энергетические установки. 2.1.Технология производства электроэнергии и эффективность электростанций. 2.2.. Топливо и процессы горения. - Классификация и характеристика топлив; -Организация процесса горения топлива; - Топочные устройства.	1, 2, 3
2.3. Котельные установки и паровые турбины ТЭС. - Назначение, классификация и основные виды котельных агрегатов; - Основные элементы и тепловой баланс котельного агрегата; - Классификация и основные конструкции паровых турбин; - Потери энергии и КПД паровой турбины.	1, 2, 3
2.4. Гидроэлектрические станции. - Схемы использования и преобразования гидравлической энергии в электрическую; - Создание напора и основное оборудование ГЭС; - Гидроэнергетика малых ГЭС; - Экономические, экологические и социальные проблемы гидроэнергетики.	1, 2, 3
2.5. Атомные электрические станции. - Ядерные энергетические установки, принцип работы и устройство АЭС; - Циклы АЭС и их эффективность; - Типы ядерных реакторов; основные узлы и системы реакторов; - Проблемы безопасности и экологии.	1, 2, 3
3. Энергетика и окружающая среда. - Выбросы энергетики в атмосферу; - Сбросы энергетики в водный бассейн; - Экология атомных и гидроэлектростанций.	1, 2, 3
4. Перспективы развития энергетики Прогнозы развития энергетики на начало XXI века на основе системного анализа, учитывающего запасы и расходование первичных энергоресурсов, технический уровень энергообороудования, вопросы экологии.	1, 2, 3, 4, 5

Контрольная работа

В данном разделе приведены методические указания по решению задач, примеры решения, варианты контрольных заданий. Студент выполняет их в тетради (18 листов) и сдает до начала сессии преподавателю, который ведет дисциплину. Номер варианта по последней цифре в зачетной книжке.

Расчёт параметров режима котельного агрегата ТЭЦ

Определение коэффициента полезного действия (КПД) парового котла и расхода топлива.

(2.1)

(2.2)

где - КПД парового котла, %; -потеря теплоты соответственно с уходящими газами, химическим недожогом, механическим недожогом, на наружное охлаждение, со шлаком, %; -полный расход топлива кг/с; -теплота, воспринятая рабочей средой в паровом котле, кДж/с; -располагаемая теплота поступающего в топку топлива, кДж/кг. Если тепло уходящих газов не используется, то

,%, (2.3)

а при разомкнутой системе сушки топлива уходящими газами

,%, (2.4)

где , , - энтальпия соответственно уходящих газов, газов в месте отборов на сушку, холодного воздуха, кДж/кг; - доля отборов газов на сушку; - избыток воздуха в уходящих газах.

Энтальпия газа при температуре Т численно равна количеству теплоты, которое подведено к газу в процессе нагревания его от нуля градусов Кельвина до температуры Т при постоянном давлении.

При разомкнутой системе сушки все данные о топливе относят к подсушенному топливу (сушонке). В этом случае расход сырого топлива при изменении влажности от до составляет

,кг/с, (2.5)

где - расход подсушенного топлива по (2.2), кг/с; , - влажность подсушенного и не подсушенного топлива, %.

При изменении влажности меняется и низшая теплота сгорания топлива - от до :

,кДж/кг. (2.6)

Низшая теплота сгорания соответствует количеству теплоты, выделяемой топливом при полном его сгорании без учёта теплоты, затрачиваемой на образование водяных паров, которые находятся в продуктах сгорания. отельный агрегат теплофикационный отопительный

Полная располагаемая теплота поступающего в топку топлива

,кДж/кг, (2.7)

где - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; - дополнительная теплота, вносимая в котёл подогретым снаружи воздухом, паровым дутьём и т д., кДж/кг. Для ориентировочных расчётов принимают =0,01…0,02 .

Теплота, воспринимаемая рабочей средой в паровом котле

,кДж/с, (2.8)

где - паропроизводительность котла, кг/с; , - энтальпия перегретого пара и питающей воды, кДж/кг; - теплота, дополнительно воспринимаемая при наличии промежуточного пароперегревателя, продувки водой и т.д., кДж/с. Для ориентировочных расчётов .

, (2.9)

где - доля уноса золы с продуктами сгорания; - энтальпия шлака, кДж/кг, - рабочая зольность топлива, %.

Значения , , , , -приведены в приложении 1.

При твёрдом шлакоудалении можно принять =1,2...1,25; =0,95; =560 кДж/кг.

Кроме того, при температуре воздуха перед котлом 30 °С =233 кДж/кг, а при температуре уходящих газов 120 °С =1256 кДж/кг.

Пример 1-1. Определить КПД и расход топлива для парового котла при следующих условиях: =186 кгс; топливо - сушонка Березовского угля с =13%; разомкнутая система сушки, =0,34; отбираемый на сушку газ имеет =4000 Дж/кг; энтальпия перегретого пара и питательной воды соответственно =3499 кДж/кг, =1086,5 кДж/кг.

Решение:

Предварительно по (2.6) определяется низшая теплота сгорания подсушенного топлива

кДж/кг.

Здесь =33%, =16200кДж/кг- по табл.П.1.1.

Принимая по (2.7) кДж/кг, находим по (2.4)

По табл.П.1.1 и табл.П.1.2 принимаем

%, %, % .

С учетом табл. П. 1.1 находим по (2.9)

Тогда %.

Для расчёта расхода топлива предварительно по (2.8) находим

кДж/с.

Расход подсушенного топлива по (2.2)

кг/с.

Расход сырого топлива при =33 % по (2.5) составляет

кг/с.

Задание №1. Определить КПД котла и расход сырого и подсушенного топлива, Паропроизводительность котла принять по табл. 2.1 в соответствии с последней цифрой номера зачётной книжки. Вид топлива принять по табл. П. 1.1 в соответствии с предпоследней цифрой номера зачётной книжки .

Таблица 2.1

Паропроизводительность котла

Параметр	Вариант

,кг/с

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: