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: 304.