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 | ![]() | ![]() | кВт/м3 кВт/м3 | ![]() |
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) | ![]() ![]() |
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 | ![]() |
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: 235.