Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива преждставлен в таблице 3
ТАБЛИЦА 3.
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определение | ||
| Располагаемая теплота топлива |   |   | кДж/кг |   | 
| Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива |   | По таблице 4–3 | % | 0,5 | 
| Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива |   | По таблице 4–3 | % | 2 | 
| Температура уходящих газов |   | По заданию | °С | 140 | 
| Энтальпия уходящих газов |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 1955,4 | 
| Температура воздуха в котельной |   | По выбору | °С | 30 | 
| Энтальпия воздуха в котельной |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 265,94 | 
| Потеря теплоты с уходящими газами |   |   | % |   | 
| Потеря теплоты от наружного охлаждения |   | По рис. 3–1 | % | 0,9 | 
| Сумма тепловых потерь |   |   | % |   | 
| К.п.д. парогенератора |   |   | % |   | 
| Коэффициент сохранения теплоты |   |   | — |   | 
| Паропроизводительность агрегата | D | По заданию | кг/с | 48 | 
| Давление пара в барабане |   | По заданию | МПа | 4,4 | 
| Температура перегретого пара |   | По заданию | °С | 445 | 
| Температура питательной воды |   | По заданию | °С | 140 | 
| Удельная энтальпия перегретого пара |   | По табл. VI–8 | кДж/кг | 3313 | 
| Удельная энтальпия питательной воды |   | По табл. VI–6 | кДж/кг | 611 | 
| Значение продувки | p | По выбору | % | 70 | 
| Полезно используемая теплота в агрегате |   |   | кВт |   | 
| Полный расход топлива |   |   | кг/с |   | 
| Расчётный расход топлива |   |   | кг/с |   | 
Расчет теплообмена в топке
Расчёт полной площади стен топочной камеры и сумарной лучевоспринимающей поверхности топки представлен в таблицах 4.1 ,4.2, 4.3
На рис.2 представлена схема топочной камеры
ТАБЛИЦА 4.1 Расчет полной площади стен топочной камеры (Fст) и суммарной лучевоспринимающей поверхности топки (Hл)
| Наименование | Обоз-наче-ние | Еди-ница | Фр.и свод | Боко-вые | Задн | Вых. окно | S | 
| Полная площадь стены и выходного окна | FСТ | м2 | 84.6 | 130 | 66.53 | 16.63 | 297.76 | 
| Расстояние между осями крайних труб | b | м | 5.11 | 5,88 | 5.11 | 5.11 | |
| Освещённая длина труб | L | м | 15,08 | 8,625 | 12,08 | 2,97 | |
| Площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностью | F | м2 | 77.05 | 120 | 61.73 | 15.18 | 273.96 | 
| Наружный диаметр труб | d | мм | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| Шаг труб | s | мм | 70 | 70 | 70 | 70 | |
| Расстояние от оси труб до кладки (стены) | e | мм | 125 | 75 | 125 | 125 | |
| Отношение | s/d | - | 1.17 | 1.17 | 1.17 | 1.17 | |
| Отношение | e/d | - | 2.1 | 1.25 | 2.1 | 2.1 | |
| Угловой коэффициент | x | - | 0.98 | 0.98 | 0.98 | 0.98 | |
| Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов | HЛОТК | м2 | 75.51 | 117,6 | 60.5 | 14.88 | 268.5 | 
ТАБЛИЦА 4.2 Расчёт конструктивных характеристик топки
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определения | ||
| Активный объём топочной камеры |   | По конструктивным размерам | м3 | 222 | 
| Тепловое напряжение объёма топки: расчётное допустимое |   |  По табл. 4–3 | кВт/м3 кВт/м3 |  190 | 
| Количество горелок | n | По табл. III–10 | шт. | 4 | 
| Тепло производительность горелки |   |   | МВт |   | 
| Тип горелки | — | По табл. III–6 | — | ГУ-1-Л | 
  
 
Рис.2 Топочная камера
ТАБЛИЦА 4.3 Поверочный расчёт теплообмена в топке
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определение | ||
| Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности |   | По конструктивным размерам | м2 | 268,5 | 
| Полная площадь стен топочной камеры |   | По конструктивным размерам | м2 | 297,76 | 
| Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности |   |   | — |   | 
| Эффективная толщина излучающего слоя пламени |   |   | м |   | 
| Полная высота топки |   | По конструктивным размерам | м | 9.75 | 
| Высота расположения горелок |   | По конструктивным размерам | м | 3.75 | 
| Относительный уровень расположения горелок |   |   | — |   | 
| Параметр забалансированности топочных газов | rн |   | — |   | 
| Коэффициент M0 | M0 | По нормативному методу | — | 0,4 | 
| Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке | М |   | — |   | 
| Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки |   | По табл. 4–3 | — | 1,2 | 
| Присос воздуха в топке |   | По табл. 2–2 | — | 0,1 | 
| Присос воздуха в системе пылеприготовления |   | По табл. 2–1 | — | 0,04 | 
| Температура горячего воздуха |   | По предварительному выбору | °С | 350 | 
| Энтальпия горячего воздуха |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 3213 | 
| Энтальпия присосов воздуха |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 265,94 | 
| Полезное тепловыделение в топке |   |   | кДж/кг |   | 
| Адиабатическая температура горения |   | По IJ–таблице | °С | 1972 | 
| Температура газов на выходе из топки |   | По предварительному выбору | °С | 1035 | 
| Энтальпия газов на выходе из топки |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 14140 | 
| Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания |   |   | кДж/кг |   | 
| Объёмная доля: водяных паров трёхатомных газов |   | По табл. 1–2 По табл. 1–2 | — — | 0,116 0,122 | 
| Суммарная объёмная доля трёхатомных газов |   |   | — |   | 
| Произведение |   |   | м·МПа |   | 
| Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами газами кокса |   |     | 1/(мЧ ЧМПа) |    0.2 | 
| Коэффициент излучения сажестых частиц |   |   | — |   | 
|   | 1-   | — |   | |
| Коэффициент заполнения | m | По Н.М. | — | 0.1 | 
| Коэффициент ослабления лучей топочной средой |   |   | 1/(мЧ ЧМПа) |   | 
| Критерий Бургера |   |   | — |   | 
| Критерий Бургера |     |   | — |   | 
| Температура газов на выходе из топки |   |   | °С |   | 
| Энтальпия газов на выходе из топки |   | По IJ–таблице | кДж/кг | 14197 | 
| Общее тепловосприятие топки |   |   | кДж/кг |   | 
| Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей |   |   | кВт/м2 |   | 
Расчёт фестона
Конструктивные размеры и поверочный расчёт фестона представлен в таблицах 5.1 и 5.2
На рис 3 представлена схема фестона

Рис. 3 Схема фестона
ТАБЛИЦА 5.1 Конструктивные размеры и характеристики поверхностей нагрева фестона
| Показатели | Еди-ница | Фес-тон | |
| Наименования | Обозначение | ||
| Диаметр труб : | |||
| наружный | d | м | 0.06 | 
| внутренний | dвн | м | 0.054 | 
| Кол-во труб в ряду | Z1 | шт. | 9 | 
| Кол-во рядов труб | Z2 | 4 | |
| Общее кол-во труб в рассчитваыемом участке | Z | шт. | 36 | 
| Средняя длина труб | lср | м | 3.135 | 
| Расчетна площадь поверхности нагрева | H | м2 | 21.26 | 
| Расположение труб | - | - | ш | 
| Шаг труб : | |||
| поперек движения газов | S1 | 140 | |
| Вдоль движения газов | S2 | 220 | |
| Относительный шаг труб : | |||
| поперечный | S1/d | 2.33 | |
| продольный | S2/d | 3.67 | |
| Размер сечения газохода поперек | А | м | 2.541 | 
| движения газов | В | м | 4.9 | 
| Площадь живого сечения для прохода газов | F | м2 | 12.45 | 
ТАБЛИЦА 5.2 Поверочный расчёт фестона
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определения | ||
| Полная площадь поверхности нагрева | Н | По конструктивным размерам | м2 | 21.26 | 
| Дополнительна поверхностья | H доп | » | м2 | 3.71 | 
| Диаметр труб | d | » | мм | 60x3 | 
| Относительный шаг труб: поперечный продольный |     | » » | — — | 2.33 3,67 | 
| Количество рядов труб по ходу газов |   | » | шт. | 4 | 
| Количество труб в ряду |   | » | шт. | 9 | 
| Площадь живого сечения для прохода газов | F |   | м2 |   | 
| Эффективная толщина излучающего слоя | s |   | м |   | 
| Температура газов перед фестоном |   | Из расчёта топки | °С | 1038 | 
| Энтальпия газов перед фестоном |   | То же | кДж/кг | 14197 | 
| Температура газов за фестоном |   | По предварительному выбору | °С | 995 | 
| Энтальпия газов за фестоном |   | По IJ –таблице | кДж/кг | 13538.5 | 
| Количество теплоты, отданное фестону |   |   | кДж/кг |   | 
| Температура кипения при давлении в барабане рб=4.4 МПа |   | По таблице VI–7 | °С | 256 | 
| Средняя температура газов |   |   | °С |   | 
| Средний температурный напор |   |   | °С |   | 
| Средняя скорость газов |   |   | м/с |   | 
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией |   | По рис. 6–5 | кВт/(м2·К) | 60*0.95*0.97*0.85=46.99 | 
| Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов |   |   | м·МПа |  0.53=0.013 | 
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |   |   | 1/(м·МПа) |   | 
| Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами |   | По рис 5-6 | 1/(м·МПа) | 0,055 | 
| Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока |   |   | — |   | 
| Степень черноты излучающей среды |   | По рис. 5–4 или формуле (5–22) | — | 0,3 | 
| Температура загрязнённой стенки трубы |   |   | °С |   | 
| Коэффициент теплоотдачи излучением |   | По рис. 6–12 (aл=aн а) | Вт/(м2·К) | 220·0,3=66 | 
| Коэффициент использования поверхности нагрева |   | По § 6–2 | — | 1 | 
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |   |   | Вт/(м2·К) |   | 
| Коэффициент загрязнения |   | По формуле (6–8) и рис. 6–1   | м2·К/Вт | 0,0125 | 
| Коэффициент теплопередачи |   |   | Вт/(м2·К) |   | 
| Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи |   |   | кДж/кг |   | 
| Тепловосприятие настенных труб |   |   | кДж/кг |   | 
| Суммарное тепловосприятие газоходов фестона |   |     | кДж/кг | 515.4+131.7=646.2 | 
| Расхождение расчетных тепловосприятий |   |   | % |   | 
Расчёт пароперегревателя
Конструктивные размеры конструктивный расчёт перегревателя представлен в таблицах 6.1 и 6.2
На рис. 4 представлена схема пароперегревателя

Рис.4 Схема пароперегревателя
ТАБЛИЦА 6.1 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
| Показатели | Еди-ница | Номера ступени участков по ходу пара | |
| Наименование | Обозначение | I ступень | |
| Наружный диаметр | d | мм | 32 | 
| Внутренний диаметр трубы | dвн | мм | 26 | 
| Кол-во труб в ряду | Z1 | шт. | 72 | 
| Кол-во рядов по ходу | Z2 | шт. | 22 | 
| Средний поперечный шаг | S1 | мм | 65 | 
| Средний продольный шаг | S2 | мм | 75 | 
| Расположение труб (шахматное, коридорное) | - | - | кор | 
| Характер омывания (поперечное, продольное, смешанное) | - | - | поп | 
| Средняя длина змеевика | L | м | 2 | 
| Суммарная длина труб | ∑L | м | 3168 | 
| Площадь полной поверхности нагрева | H | м2 | 318,3 | 
| Площадь живого сечения на входе | F’ | м2 | 8.36 | 
| То же, на выходе | F” | м2 | 12.52 | 
| Средняя площадь живого сечения газохода | Fср | м2 | 10.03 | 
| Толщина излучающего слоя | s | м2 | |
| Кол-во змеевиков, вкл. параллельно (по пару) | m | шт. | 72 | 
| Живое сечение для прохода пара | f | м2 | 0.0382 | 
ТАБЛИЦА 6.2 Конструктивный расчёт перегревателя
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определения | ||
| Диаметр труб |   | По конструктивным размерам | мм | 32/26 | 
| Параметр пара на входе в ступень: давление температура паросодержание |   |   | МПа єС — | 4,4 256 0,985 | 
| Удельная энтальпия: кипящей воды сухого насыщенного пара |   |   | кДж/кг кДж/кг | 1115,5 2797,2 | 
| Удельная энтальпия пара на входе в ступень |   |   | кДж/кг |   | 
| Параметры пара на выходе из ступени: давление температура удельная энтальпия |   |   | МПа єС кДж/кг | 4,0 445 3367,58 | 
| Тепловосприятие пароохладителя |   | По выбору | кДж/кг | 70 | 
| Тепловосприятие ступени | Q |   | кДж/кг |   | 
| Энтальпия газов на входе в ступень |   | Из расчёта фестона | кДж/кг | 14026 | 
| Температура газов на входе в ступень |   | То же | єС | 995 | 
| Энтальпия газов на выходе из ступени |   |   | кДж/кг |   | 
| Температура газов на выходе из ступени |   | По IJ – таблице | єС | 657 | 
| Средняя температура газов в ступени |   |   | єС |   | 
| Средняя скорость газов в ступени |   |   | м/с |   | 
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией |   | По рис. 6-5   | Вт/(м2·К) |   | 
| Средняя температура пара |   |   | єС |   | 
| Объём пара при средней температуре |   | По табл. VI–8 | м3/кг | 0,061 | 
| Средняя скорость пара |   |   | м/с |   | 
| Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару |   | По рис. 6–7   | Вт/(м2·К) |   | 
| Эффективная толщина излучающего слоя | s |   | м |   | 
| Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов |   |   | м·МПа |   | 
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |   | По рис. 5–5 | 1/(м·МПа) | 8,75 | 
| Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока |   |   | — |   | 
| Степень черноты излучающей среды | a | По рис. 5–5 | — | 0,04 | 
| Коэффициент загрязнения |   | По § 6–2 | м2·К/Вт | 0,01 | 
| Температура загрязнённой стенки трубы |   |   | єС |   | 
| Коэффициент теплоотдачи излучением |   | По рис. 6–12   | Вт/(м2·К) |   | 
| Коэффициент | A | По § 6–2 | — | 0,4 | 
| Глубина по ходу газов: ступени (пучка) объём перед ступенью |   | По конструктивным размерам То же | м м | 0,225 1,155 | 
| Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед ступенью |   |   | Вт/(м2·К) |   | 
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |   |   | Вт/(м2·К) |   | 
| Коэффициент тепловой эффективности |   | По табл. 6–2 | — | 0,7 | 
| Коэффициент теплоотдачи | k |   | Вт/(м2·К) |   | 
| Разность температур между газами и паром: наибольшая наименьшая |   |   | єС єС |   | 
| Температурный напор при противотоке |   |   | єС |   | 
| Полный перепад температур газового потока в ступени |   |   | єС |   | 
| Полный перепад температур потока пара |   |   | єС |   | 
| Параметр | R |   | — |   | 
| То же | P |   | — |   | 
| Коэффициент перехода к сложной схеме |   | По рис. 6–15 | — | 1 | 
| Температурный перепад |   |   | єС |   | 
| Площадь поверхности нагрева ступени | H |   | м2 |   | 
Т.к. невязка составляет меньше 2% то добавлять змеевеки не требуется
Дата: 2019-04-23, просмотров: 293.