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: 223.