Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur

Proiect
6.3/10 (3 voturi)
Domeniu: Energetică
Conține 12 fișiere: doc
Pagini : 43 în total
Cuvinte : 9255
Mărime: 533.06KB (arhivat)
Cost: 8 puncte

Cuprins

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

1.1. Caracteristici tehnice 4

1.2. Schema generală a cazanului. Principiu de funcţionare 4

1.3 Parametrii nominali ai generatoarelor de abur 10

1.3. Clasificarea generatoarelor de abur 11

1.4. Surse de alimentare cu caldură 13

2. DATE INIŢIALE DE PROIECTARE 15

3. RECALCULAREA COMPOZIŢIEI SI CARACTERISTICILOR ENERGETICE ALE COMBUSTIBILULUI

3.1. Recalcularea compoziţiei combustibilului 16

3.2. Recalcularea căldurii de ardere a combustibilului 17

3.3. Calcularea umidităţii si cenuşii raportate 18

4. INTOCMIREA SCHEMEI TERMICE A CAZANULUI DE ABUR

4.1. Alegerea tipului de focar 19

4.2. Alegerea morii de cărbune 19

4.3. Adoptarea temperaturilor aerului şi a gazelor de ardere 20

4.4. Alegerea schemei de intercalare a preincălzitorului de aer şi a economizorului 21

4.5. Calculul presiunilor fluidului de lucru in tambur şi la intrarea in economizor 21

4.6. Intocmirea schemei termice a cazanului de abur 21

5. CALCULUL VOLUMELOR DE AER NECESAR ARDERII ŞI ALE GAZELOR DE ARDERE

5.1. Calculul volumelor teoretice de aer şi de gaze de ardere 23

5.2. Determinarea infiltraţiilor şi a coeficientului de exces de aer in focar şi pe

traseul de fum 23

5.3. Calculul volumelor reale de aer şi de gaze de ardere 26

6. CALCULUL ENTALPIILOR AERULUI ŞI A GAZELOR DE ARDERE

6.1. Calculul entalpiilor volumelor teoretice de aer şi de gaze de ardere 27

6.2. Calculul entalpiilor volumelor reale de aer şi de gaze de ardere 28

6.3. Trasarea diagramei entalpie-temperatură 30

7. BILANŢUL ENERGETIC AL CAZANULUI DE ABUR

7.1. Parţile componente ale bilanţului termic 31

7.2. Calculul căldurii 31

7.3. Determinarea pierderilor de căldură 32

7.4. Randamentul cazanului de abur 33

7.5. Coeficientul de conservare a căldurii 33

7.6. Debitul de combustibil 33

8. DIMENSIONAREA FOCARULUI ŞI ASEZAREA ARZĂTOARELOR

8.1. Calculul dimensiunilor focarului 34

8.2. Amplasarea arzătoarelor 37

9. CALCULUL SCHIMBULUI DE CĂLDURĂ IN FOCAR

9.1. Calculul suprafeţelor pereţilor focarului şi a suprafeţelor radiate 38

9.2. Coeficientul de murdărire şi de acoperire a ecranelor 41

9.3. Coeficientul de eficienţă termică a suprafeţei de absorbţie a radiaţiei 41

9.4. Amplasarea nucleului flăcării 41

9.5. Căldura degajată in focar.Temperatura adiabatică de ardere a combustibilului 42

9.6. Căldura specifică medie a gazelor de ardere 42

9.7. Coeficientul de emisie a focarului 43

9.8. Căldura transmisă prin radiaţie in focar 44

9.9. Calculul de verificare a ariei suprafeţei pereţilor focarului 44

9.10.Calculul de verificare a temperaturii gazlor la ieşirea din focar 44

BIBLIOGRAFIE 46

Extras din document

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

1.1. Caracteristici tehnice

Generatorul de abur reprezintă un complex de instalaţii care realizează transformarea energiei chimice a combustibililor sau alte forme de energie (electrică sau nucleară) în căldură, sub formă de apă caldă, apă fierbinte, abur saturat sau abur supraîncalzit pe care o furnizează unor consumatori: consumatori casnici (încălzirea locuinţelor şi a apei calde menajere), consumatorii industriali (producerea de abur, apă fierbinte şi energie electrică), marile centrale electrice (producătoare de energie electrică sau de energie electrică şi căldură, furnizată în marile sisteme de termoficare urbană şi industrială) 1–4.

Generatoarele de abur care transformă energia chimică a combustibililor în căldură poartă numele de cazane de abur 1.

În România au fost construite cazane de abur cu diverse debite (de la 200 kg/h până la 1035 t/h) şi presiuni (de la presiunea atmosferică până la 19,6 MPa) 1. Până în anii 1960, majoritatea cazanelor de abur proveneau din import, la noi în ţară fabricându-se doar cazane pentru debite şi presiuni reduse, care funcţionează pe gaze naturale şi combustibili lichizi. Apoi s-a stabilit ca până în anul 1990 România sa devină o ţară independentă din punct de vedere energetic. Pentru aceasta s-a pus problema folosirii cu prioritate a combustibililor solizi. S-a ajuns astfel ca în anii 1980 din puterea instalata de circa 17000 MW, 7200 MW să reprezinte centrale pe cărbune, 6000 MW centrale cu hidrocarburi şi 3800 MW centrale hidroelectrice, care a ajuns în centralele care funcţionează pe cărbune la 10000 MW în 1985 şi la 12000 MW în 1990.

Cel mai mare cazan din lume are debitul nominal de 4225 t/h şi furnizează abur la presiune nominală Pn=24,6 MPa şi la temperatura nominală tn=5380C. Cazanul are două supraîncălziri intermediare la 5380C.

La noi în ţară cel mai mare cazan de abur are debitul nominal Dn=1035 t/h la presiunea nominală Pn=19,2 MPa şi tn=5350C cu o supraîncazire intermediară la 5350C. Cazanul alimentează cu abur o turbina de 330 MW. Cazanul este fabricat de întreprinderea Vulcan Bucureşti. Produce cazane şi Combinatul de utilaj greu din Cluj Napoca. Debitele de căldură a acestor cazane acoperă gama de la 1,163 până la 116,3 MW.

Parametrii principali şi terminologia privind cazanele de abur sunt reglementate de standardele STAS 2605 – 73, STAS 2764 – 86, STAS 3572 – 77.

1.2. Schema generală a cazanului. Principiu de funcţionare

Vom considera un cazan de abur care furnizează abur supraîncazit unei turbine T cuplate cu generatorul electric GE (fig 1.1). Această instalaţie realizează ciclul Clausius–Rankine (fig 1.2) 4.

Cu ajutorul pompei de alimentare PA, apa de cazan aflată la presiunea P1 şi temperatura t1 din condensatorul C, deci în stare de lichid saturat ( =0), este comprimată adiabatic până la presiunea din cazan, corespunzătoare izobarei care trece prin punctul 2, de entropie .

Faza 1–2 de comprimare a apei se realizează cu o creştere de temperatură de (1,0 ... 1,5)0C insesizabilă, dacă se reprezintă la aceeaşi scară. În fig.1.2 ea a fost reprezentată distorsionat, pentru a i se evidenţia existenţa.

În starea 2 apa pătrunde în primul element schimbător de căldură al generatorului de abur GA, economizorul E şi aici acumulează căldură ridicându-şi temperatura până când ajunge în starea 3 de lichid saturat.

În continuare apa pătrunde în sistemul vaporizator V parcurgând succesiv stările de lichid saturat ( =0, punctul 3) până la abur saturat ( =1, punctul 4). Această fază de vaporizare, caracteristica şi obligatorie la orice generator de abur se desfăşoară la temperatură constantă, sub curba de saturaţie izobară 3-4 confundându-se cu izoterma 3-4.

Aburul format este sedimentat gravitaţional în tamburul Tb, din partea superioară a acestuia pleacând spre supraîncălzitorul S. Acumulând în continuare căldură de la gazele de ardere, aburul îşi ridică temperatura, procesul de supraîncalzire fiind reprezentat de izobara 4-5.

Pentru ciclul ideal, care se realizează fără frecări, punctele de stare 2,3,4 şi 5 se află pe aceeaşi izobară, presiunea din generatorul de abur.

Punctul 5 reprezintă starea aburului la ieşirea din cazan şi la intrarea în turbina T, maşina termică în care el se destinde producând energie mecanică livrată generatorului electric GE. Această destindere, adiabatică în ciclul ideal, este reprezentată de verticala 5-6 din fig.1.2. Procesul se desfăşoară până la presiunea din condensator, cu conditia 0,9, din motive de fiabiliate pentru turbină.

Condensatorul C, principala sursă rece a instalatiei, asigură extragerea din abur a căldurii de vaporizare, astfel încât el devine din nou apă saturată. Procesul de condensare este reprezentat prin orizontala 6-1, iar aria de sub linia 6-1 reprezintă căldura extrasă de apa de răcire. La rândul ei, apa de răcire a condensatorului este răcită în turnul de răcire TR, fiind vehiculată între C şi TR cu ajutorul pompei de circulaţie PC.

Examinând ciclul Clausius – Rankine reprezentat în fig.1.1 remarcăm că generatorul de abur GA reprezintă sursa caldă a instalatiei, el fiind elementul care asigură transferarea căldurii de la combustibil la agentul termic.

Preview document

Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 1
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 2
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 3
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 4
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 5
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 6
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 7
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 8
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 9
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 10
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 11
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 12
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 13
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 14
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 15
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 16
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 17
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 18
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 19
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 20
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 21
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 22
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 23
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 24
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 25
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 26
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 27
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 28
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 29
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 30
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 31
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 32
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 33
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 34
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 35
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 36
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 37
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 38
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 39
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 40
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 41
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 42
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 43
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 44
Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur - Pagina 45

Conținut arhivă zip

  • Instalatii de Ardere si Generatoare de Abur - Calculul Termic al Cazanului de Abur
    • Bibliografie.doc
    • Cap 1.doc
    • Cap 2.doc
    • Cap 3.doc
    • Cap 4.doc
    • Cap 5.doc
    • Cap 6.doc
    • Cap 7.doc
    • Cap 8.doc
    • Cap 9.doc
    • Cuprins.doc
    • Foaie titlu.doc

Alții au mai descărcat și

Centrala Termoelectrică Turceni

CAP.1. GENERALITĂŢI Prezentarea generală a centralei Studiul se efectuează pentru centrala termoelectrică Turceni având 7 grupuri de 330 MW...

Modernizarea Centralei Termice

INTRODUCERE În trecutul îndepărtat, omul în activitatea sa se rezuma exclusiv la puterea sa musculară, ulterior începînd să folosească şi forţa...

Rețele Electrice

1. Introducere în lumea RETELELOR ELECTRICE Putem spune ca un sistem este un model fizic al unui ansamblu de obiecte în care unele reprezinta...

Proiectarea unei Centrale Termice

INTRODUCERE În prezent cea mai mare parte a energiei electrice produsă în lume este energia electrică livrată de centralele electrotermice CET ....

Energia Nucleară

I. Generalităţi Noţiunea de energie nucleară este folosită în două contexte: • La nivel microscopic, energia nucleară este energia asociată...

Centrale Termoelectrice

Argument Tema proiectului meu „Centrale termoelectrice” face parte integrantă din domeniul pregătirii mele profesionale pentru meseria de...

Circuitul apă-abur al unui Grup de 25 MW

Introducere Cazanul este un agregat energetic complex, destinat producerii de abur la parametri ridicaţi. Agregatul de cazan are profilul clasic...

Tehnologii Moderne de Producere a Energiei

1. ANALIZA CICLULUI CU AGENT DE LUCRU ORGANIC 1.1. Date iniţiale pentru calculul ORC Sarcina lucrării: Să se elaboreze argumentat schema de...

Te-ar putea interesa și

Tehnologiile integrate de producere a energiei și a biocombustibililor din biomasă

ADNOTARE În prezenta teză de licenţă a fost analizat şi valorificat potenţialulu de biomasă din zona de nord a RM şi utilizat în cadrul unei...

Prevenirea Poluării și Protecția Mediului

Tema de proiectare In timpul procesarii combustibililor ( metan, pacura) in arzatoare speciale pentru producerea aburului rezulta oxizi de carbon...

Generatoare de Abur

INTRODUCERE Revoluţia industrială a început odată cu punerea în practică a maşinilor cu abur ce a stimulat dezvoltarea rapidă a construcţiei...

Proiectarea, Modelarea și Simularea Generatoarelor Sincrone în Sisteme de Congelare

INTRODUCERE Istoria conceptului de Energie Istoria dezvoltării conceptului de energie până la forma actuală este lungă şi plină de nuanţări...

Determinarea prin Calcul a Emisiilor Poluante ale Caldarinei

CAPITOLUL 1 PREZENTAREA CALDARINEI Caldarina cu combustibil lichid de tip aquatubulară verticală este destinată producerii aburului saturat la...

Calculul de Verificare a unei Centrale Monotermice de 31 Kw cu Boiler de 120 L

TEMA PROIECTULUI Să se efectueze calculele de verificare pentru o centrală monotermică de 31 kW cu boiler de 120 l, care funcţionează cu gaz...

Alegerea Instalației de Cogenerare

INTRODUCERE: Cogenerarea energiilor electrică si termică constituie metoda cea mai eficientă de reducere a consumului de combustibil în complexul...

Tehnologii Moderne de Producere a Energiei

1. ANALIZA CICLULUI CU AGENT DE LUCRU ORGANIC 1.1. Date iniţiale pentru calculul ORC Sarcina lucrării: Să se elaboreze argumentat schema de...

Ai nevoie de altceva?