3.2 Содержание лекций (30 ч)
Раздел 1 Введение. Общие положения. Технологическая схема производства пара.
Лекция 1. Задачи, содержание курса. Технологическая схема производства пара. Паровой котел в технологической схеме производства пара. Основные определения и термины паровых котлов.
Лекция 2. Классификация котлов. Основные параметры и обозначения. Типы и конструктивные схемы котлов. Характеристики паровых котлов.
Раздел 2 Источники теплоты для котельных агрегатов. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата.
Лекция 3. Источники теплоты для котельных агрегатов. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата.
Лекция 4. Эффективность использования топлива. Характеристики тепловых потерь в котле. КПД котельной установки.
Раздел 3. Теплообмен в котельных агрегатах. Методы расчета.
Лекция 5. Теплообмен в котельных агрегатах. Методы расчета. Теплообмен в топочной камере. Методы расчета.
Лекция 6. Геометрические и оптические характеристики топочных камер. Расчет излучения в топках котлов на основе теории подобия.
Лекция 7. Теплообмен в полурадиационных поверхностях нагрева. Пароперегреватели, конструкция и компоновка. Скорости газов и рабочего тела. Регулирование температуры перегретого пара. Коэффициент теплопередачи.
Лекция 8. Низкотемпературные поверхности нагрева. Экономайзеры. Воздухоподогреватели. Условия работы. Система расчета низкотемпературных поверхностей нагрева. Коэффициент теплопередачи.
Раздел 4. Тепловой расчет и компоновка паровых котлов.
Лекция 9. Тепловые схемы котлов. Тепловые расчеты. Задачи теплового расчета. Поверочный и конструктивный тепловой расчет котла.
Лекция 10. Компоновка парового котла. Типы. Компоновка топочных устройств. Выбор основных размеров котла. Компоновка отдельных поверхностей нагрева. Принцип компоновки.
Раздел 5. Конструкции паровых котлов. Перспективы развития паровых котлов.
Лекция 11. Конструкции паровых котлов. Энергетические паровые котлы. Котлы с естественной циркуляцией для энергоблоков. Котельные агрегаты для сжигания экибастузского угля.
Лекция 12. Малогабаритные паровые котлы. Котлы малой и средней паропроизводительности, пиковые водогрейные котлы. Специальные котельные установки. Высокотемпературные МГД-установки. Высоконапорные парогенераторы и котлы утилизаторы.
Раздел 6 Гидродинамика замкнутых гидравлических систем
Лекция 13. Гидродинамика замкнутых гидравлических систем Закономерности естественной циркуляции. Движущий и полезный напоры. части контура и точки закипания. Задачи расчета естественной циркуляции.
Лекция 14. Методика расчета простейшего контура циркуляции. Оценка надежности контура. Критерии надежности. Полная диаграмма циркуляции.
Раздел 7 Гидродинамика разомкнутых гидравлических систем. Водяной режим паровых котлов.
Лекция 15. Классификация разомкнутых гидравлических систем. Характеристика змеевика. Гидравлические расчеты паровых котлов с принудительным движением рабочей среды.
Водный режим прямоточных котлов. Водный режим барабанных котлов. Методы получения чистого пара.
3.2. Практические занятия (15 часов)
3.2.1. Продукты сгорания топлива. Энтальпия продуктов сгорания
(2 часа).
3.2.2. Тепловой баланс котельного агрегата (2 часа).
3.2.3. Расчет топочной камеры (поверочный и конструктивный) (2 часа).
3.2.4. Тепловой расчет радиационных поверхностей нагрева (2 часа).
3.2.5. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева (2 часа).
3.2.6. Тепловой расчет воздухоподогревателей (2 часа).
3.2.7. Расчет контура естественной циркуляции. (2 часа)
3.2.8 Расчет прямоточного витка (1 часа).
3.3. Лабораторные занятия (30 часа)
3.3.1 Лабораторная работа № 1 - Экспресс - испытания котельного агрегата. Анализ тепловых потерь при работе котла.*
3.3.2 Лабораторная работа № 2 - Расчет конструктивного оформления двухстадийного сжигания твердого топлива.
3.3.3 Лабораторная работа № 3 - Исследование гидродинамических характеристик простого контура естественной циркуляции
3.3.4 Лабораторная работа №4 - Определение оптимальной производительности солевого отсека барабанного парового котла*
3.3.5 Лабораторная работа № 5 - Изучение гидродинамических характеристик прямоточного витка
3.3.6 Лабораторная работа №6 - Исследование влияния свойств топлива и режимных факторов на абразивный износ поверхностей нагрева
3.3.7 Лабораторная работа №7 - Изучение работы впрыскивающего пароохладителя на модели
3.3.8 Лабораторная работа №8 - Выбор тягодутьевых машин*
Лабораторные работы проводятся в специализированных аудиториях кафедры ТЭУ А111, А323. Защита лабораторных работ осуществляется в соответствии с графиком выполнения и сдачи заданий по дисциплине, а также в рамках проведения СРО.
3.4. Содержание курсовой работы
Курсовая работа является заключительным этапом дисциплины «Котельные установки ТЭС», выполняется студентом для изучения конструкции и тепловой схемы одного из существующих типовых котельных агрегатов. При этом студент приобретает навыки проведения теплового расчета и углубляет знания о взаимном влиянии на процессы генерации пара различных параметров, которые связаны между собой системой уравнений материальных и энергетических балансов.
Поверочный тепловой расчет парового котла (являющийся наиболее общим) имеет своей целью выявление возможности получения номинальных паропроизводительности и выходных параметров при сжигании в нем заданного вида топлива.
При проведении поверочного расчета конструкция парового котла, компоновка, размеры его поверхностей нагрева, производительность и другие параметры известны. Неизвестными являются такие величины, как промежуточные температуры дымовых газов и внутренней среды по поверхностям нагрева, а также конечные температуры уходящих газов и подогрева воздуха. Эти величины должны быть найдены в результате теплового расчета заданного парового котла.
Для облегчения работы над курсовой работой составлены методические указания [12]. В методических указаниях приведены таблицы с алгоритмами расчетов, некоторые справочные данные, матрицы для составления теплового баланса и т. д. Для выполнения курсовой работы следует также использовать [5, 7, 8]
Расчет ведется в системе СИ.
В состав курсовой работы входят:
а) пояснительная записка, включающая в себя краткое описание конструкции и тепловой схемы, таблицы и заключение о результатах расчета, библиографию;
б) графическая часть – расчетные схемы пароводяного тракта, газовоздушного тракта, топочной камеры, копия поперечного и продольного разреза котла, выполненные на листах формата А4.
Методические указания содержат методику и последовательность проведения поверочного расчета; расчетные таблицы, справочные данные, задания для студентов всех форм обучения.
Поверочный расчет выполняется по разработанным для каждого котельного агрегата программам в электронных таблицах Excel.
График выполнения курсовой работы
№ п/п | Этап | Неделя |
1 | Выдача задания | 2 |
2 | Консультация №1 | 3 |
3 | Консультация №2 | 4 |
4 | Консультация №3 | 5 |
5 | Расчет КПД котла (сдача) | 6 |
6 | Консультация №4 | 7 |
7 | Консультация №5 | 8 |
8 | Консультация №6 | 10 |
9 | Консультация №7 | 11 |
10 | Консультация №8 | 12 |
11 | Сдача теплового расчета котла | 13 |
13 | Защита курсовой работы | 14-15 |
3.6 Разделы для изучения в рамках самостоятельной работы студента
Разделы для изучения в рамках СРО
№ | Название темы |
1 | Структурно-функциональная схема ТЭС, котельной установки и парового котла. |
2 | Металлы и прочность элементов паровых котлов. Каркас и обмуровка. Трубопроводы и арматура. |
3 | Продукты сгорания топлива. Полное и неполное горение |
4 | Энтальпия продуктов сгорания и воздуха. |
5 | Позонный тепловой расчет котла. |
6 | Выбор температуры газов на выходе из топочной камеры. |
7 | Расчет теплообмена высокотемпературных поверхностей нагрева |
8 | Расчет теплообмена низкотемпературных поверхностей нагрева |
9 | Тепловой расчет и компоновка паровых котлов. |
10 | Последовательность расчета паровых котлов на ЭВМ. |
11 | Конструкции энергетических паровых котлов |
12 | Перспективы развития паровых котлов. |
13 | Определение высоты паросодержащей части контура и точки закипания |
14 | Оценка надежности контура. Критерии надежности. |
15 | Тепловая разверка, гидродинамическая. Устойчивость движения рабочей среды. Пульсация потока. |
16 | Закономерности барботажного процесса. Загрязнения питательной воды и их влияние на работу оборудования. |
Разделы для изучения в рамках СРСП
№ | Название темы |
1 | Организация процесса сжигания топлива в котельном агрегате. Газо-воздушный тракт котельной установки и его оборудование. |
2 | Организация движения рабочей среды в котельном агрегате. Поверхности нагрева паровых котлов. |
3 | Теплота сгорания топлива. |
4 | Уравнения полного горения. Объемы продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха по газоходам котла |
5 | Выбор минимальной высоты топочной камеры. |
6 | Оптимальные геометрические характеристики топки |
7 | Расчет теплообмена высокотемпературных поверхностей нагрева |
8 | Расчет теплообмена низкотемпературных поверхностей нагрева |
9 | Система расчета топочной камеры на ЭВМ. |
10 | Система расчета отдельных поверхностей нагрева на ЭВМ. |
11 | Котельная техника ПГУ |
12 | Современные конструкции паровых котлов |
13 | Застой и опрокидывание. |
14 | Условия, обеспечивающие надежную работу контура с естественной циркуляцией. |
15 | Теплогидравлическая разверка параллельно включенных труб. Расчетное определение коэффициентов разверки. Влияние тепловой и гидравлической разверки на надежность прямоточных котлов. |
16 | Паропромывочные устройства. |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |