Державна освітня установа вищої професійної освіти
В«Самарський Державний Технічний Університет В»
Кафедра В«Хімічна технологія та промислова екологія В»
В В В В В В
Курсова робота
В
з дисципліни В«Технічна термодинаміка і теплотехніка В»
Тема: Розрахунок установки утилізації теплоти відхідних газів технологічної печі
В В В В В
Виконав: Студент Рябініна Е.А.
ЗФ курс III група 19
Перевірив: Консультант Чуркіна А.Ю.
В В В В В В
Самара 2010
В
Введення
На більшості хімічних підприємств утворюються високо-і низько-температурні теплові відходи, які можуть бути використані в якості вторинних енергетичних ресурсів (ВЕР). До них відносяться йдуть гази різних котлів та технологічних печей, охолоджувані потоки, охолоджуюча вода і відпрацьований пар.
Теплові ВЕР в значній мірі покривають потреби в теплі окремих виробництв. Так, в азотній промисловості за рахунок ВЕР задовольняється боле 26% потреби в теплі, в содової промисловості - понад 11%.
Кількість використаних ВЕР залежить від трьох чинників: температури ВЕР, їх теплової потужності і безперервності виходу. p> В даний час найбільшого поширення набула утилізація тепла відхідних виробничих газів, які майже для всіх вогнетехнічних процесів мають високий температурний потенціал і в більшості виробництв можуть використовуватися безперервно. Тепло газів, що відходять є основною состовляющей енергетичного балансу. Його використовують переважно для технологічних, а в деяких випадках - і для енергетичних цілей (у котлах-утилізаторах).
Однак широке використання високотемпературних теплових ВЕР пов'язано з розробкою методів утилізації, у тому числі тепла розпечених шлаків, продуктів і т. д., нових способів утилізації тепла відхідних газів, а також з удосконаленням конструкцій існуючого утилізаційного обладнання.
В
1. Опис технологічної схеми
У трубчастих печах, що не мають камери конвекції, або в печах радіантній-конвекційного типу, але мають порівняно високу початкову температуру нагрівається продукту, температура відхідних газів може бути порівняно високою, що призводить до підвищених втрат тепла, зменшення ККД печі і більшого витраті палива. Тому необхідно використовувати тепло відхідних газів. Цього можна досягти або застосуванням повітропідігрівника, нагріваючого повітря, що надходить в піч для горіння палива, або установкою котлів-утилізаторів, що дозволяють отримати водяна пара, необхідний для технологічних потреб.
Однак для здійснення підігріву повітря потрібні додаткові витрати на спорудження повітропідігрівника, повітродувки, а також додаткову витрату електроенергії, що споживається двигуном повітродувки.
Для забезпечення нормальної експлуатації повітропідігрівника важливо запобігти можливості корозії його поверхні з боку потоку димових газів. Таке явище можливо, коли температура поверхні теплообміну нижче температури точки роси; при цьому частина димових газів, безпосередньо стикаючись з поверхнею повітропідігрівника, значно охолоджується, що міститься в них водяна пара частково конденсується і, поглинаючи з газів діоксид сірки, утворює агресивну слабку кислоту.
Точка роси відповідає температурі, при якій тиск насичених парів води виявляється рівним парціальному тиску водяної пари, що містяться в димових газах. p> Одним з найбільш надійних способів захисту від корозії є попередній підігрів повітря яким способом (наприклад, у водяних або парових калориферах) до температури вище точки роси. Така корозія може мати місце і на поверхні конвекційних труб, якщо температура сировини, що надходить в піч, нижче точки роси.
Джерелом теплоти, для підвищення температури насиченої пари, є реакція окислення (горіння) первинного палива. Утворюються при горінні димові гази віддають свою теплоту в радіаційної, а потім конвекційної камерах сировинному потоку (водяній парі). Перегрітий водяний пар надходить до споживача, а продукти згоряння залишають піч і надходять в котел-утилізатор. На виході з КУ насичений водяний пар надходить назад на подачу в піч програв пара, а димові гази, охолоджуючись живильною водою, надходять у воздухоподогреватель. З воздухопо-догрівачі димові гази надходять в КТАН, де надходить по змійовику вода нагрівається і йде на пряму до споживача, а димові гази - в атмосферу.
В В
2. Розрахунок печі
2.1 Розрахунок процесу горіння
Визначимо нижчу теплоту згоряння палива Q р н . Якщо паливо являє собою індивідуальний вуглеводень, то теплота згоряння його Q р н дорівнює стандартній теплоті згоряння за вирахуванням теплоти випаровування води, що у продуктах згоряння. Також вона може бути розрахована за стандартними тепловим ефектам у...
