Тепловой расчет котельного агрегата ДЕ-25-14

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя, испарительного пучка и хвостовых поверхностей. Определение теплообмена в топке.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 25.06.2013
Размер файла 541,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

1. Описание прототипа

2. Тепловой расчет парогенератора

2.1 Расчетное задание

2.2 Топливо, воздух, продукты сгорания

2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

2.5 Основные конструктивные характеристики топки

2.6 Расчет теплообмена в топки

2.7 Расчет фестона

2.8 Расчет перегревателя

2.9 Расчет испарительного пучка

2.10 Расчет хвостовых поверхностей

2.10.1 Расчёт воздухоподогревателя

2.10.2 Расчёт экономайзера

2.11 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

3. Выводы

1. Описание прототипа

Буквенное обозначение ДЕ по маркировке БиКЗ расшифровывается как «Д-образный вид (в поперечном разрезе) с естественной циркуляцией». Все котлы типа ДЕ являются модернизированным вариантом котлов ДКВр.

Газомазутные вертикальные водотрубные котельные агрегаты типа ДЕ паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч с рабочим давлением 14 и 24 кгс/смІ предназначены для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера размещается сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.

Во всех типоразмерах котлов диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Длина цилиндрической части барабанов котла производительностью 25 т/ч - 7500 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днище каждого из них, имеются лазовые затворы.

Ширина топочной камеры всех колов по осям экранных труб 1790 мм. Глубина топочной камеры котла паропроизводительностью 25 т/ч - 6960 мм. Средняя высота топочной камеры 2400 мм. От конвективного пучка топочная камера отделена газоплотной перегородкой из вплотную поставленных (S=55 мм) и сваренных между собой труб диаметром 51 мм с обсаженными до диаметра 38 мм концами, в задней части перегородки имеется окно для входа газов в конвективный пучок.

Перегородка у барабанов в месте обсадки труб уплотняется установкой чугунных гребенок, примыкающих к трубам и барабану. Трубы диаметром 51 мм правого бокового экрана, покрывающего также под и потолок топочной камеры, установлены с шагом 55 мм и вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны (соединение на вальцовке). Трубы заднего экрана диаметром 51 мм не имеют обсадных концов и крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159 мм, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм. Коллекторы присоединяются к верхнему и нижнему барабанам.

Фронтовой экран котлов производительностью 16 и 25 т/ч образован четырьмя трубами, замкнутыми непосредственно на верхний и нижний барабаны. Под топки закрыт слоем огнеупорного кирпича.

Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами диаметром 51 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный -110 мм (за исключением среднего, равного 120 мм). Применение барабанов тех же диаметров и того же расстояния между ними, что у котлов ДКВр, позволяет использовать для конвективных пучков котлов ДЕ те же фасоны труб, что и для конвективных пучков котлов ДКВр.

Котлы производительностью 16 и 25 т/ч перегородок в пучке не имеют. Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему с четырьмя экранами (фронтовым, задним и двумя боковыми) и конвективным пучком.

Контуры боковых экранов и конвективного пучка всех типоразмеров котлов (а также фронтового экрана котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/ч) замкнуты непосредственно на барабаны. Концы промежуточных коллекторов каждого контура с одной стороны подсоединены к барабанам, а с другой объединены необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм.

Котлы производительностью 16 и 25 т/ч имеют двухступенчатую схему испарения. Во вторую ступень испарения выделены первые по ходу газов ряды труб конвективного пучка. Опускная система контура второй ступени испарения образована необогреваемыми трубами диаметром 159 мм (тремя у котла производительностью 25т/ч).

Общим элементом в опускной системе первой ступени испарения являются последние по ходу газов ряды труб конвективного пучка.

В качестве первичных сепарационных устройств первой ступени испарения используются установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды.

В качестве вторичных сепарационных устройств первой ступени котлов - горизонтальный жалюзийный сепаратор и дырчатый лист.

Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щиты, обеспечивающие движение пароводяной смеси сначала на торец, а затем вдоль барабана к поперечной перегородке, разделяющей отсеки. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются между собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде - через подпиточную трубу, расположенную в водяном объеме.

Поставка котлов осуществляется блоком, включающим верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов и конвективного пучка (в случае необходимости пароперегреватель), опорную раму и обвязочный каркас.

Натрубная обмуровка боковых стен котла выполнена по типу обмуровки водогрейных котлов (шамотобетон по сетке толщиной 25 мм и два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм).

Обмуровка фронтовой и задней стен изготовлена по типу облегченной обмуровки котлов ДКВр (шамотобетон - 65 мм и изоляционные плиты общей толщиной 100 мм - для котлов ДЕ-16-14ГМ и ДЕ-25-14ГМ обмуровка фронтовой стены выполнена из слоя шамотобетона толщиной 100 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм, общая толщина обмуровки фронтовой стены 300 мм; обмуровка задней стены состоит из слоя шамотобетона толщиной 65 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм; общая толщина обмуровки составляет 265 мм).

Для уменьшения присосов в газовый тракт котла снаружи натрубная обмуровка покрывается металлической листовой обшивкой, которая приварена к обвязочному каркасу. Листы обшивки поставляются заводом.

Применение натрубной обмуровки при плотном шаге труб позволяет улучшить динамические характеристики котлов и значительно уменьшить потери тепла в окружающую среду и потери при пусках и остановах. В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются проверенные длительным опытом эксплуатации стандартные чугунные экономайзеры.

Характеристики котла ДЕ приведена в табл.1-1.

Таблица 1-1.

Технические характеристики котла типа ДЕ-25-25

Характеристика

ДЕ-25-25ГМ

Паропроизводительность, т/ч

24,5

Давление, кгс/см2

13,6

Температура пара, 0С:

насыщенного

слабоперегретого

194

225

Площадь поверхностей нагрева, м2:

радиационной

конвективной

64,0

230,

КПД при работе на работе на мазуте,%

91,31

Тип горелочного устройства

ГМП-16

Габаритные размеры,м:

длина

ширина

11,55

4,63

Высота до оси верхнего барабана,м

4,72

Рис.1. общий вид котла ДЕ-25-14

2. Тепловой расчет парогенератора

2.1 Расчетное задание

Произвести тепловой расчет котельного агрегата производительностью 24,5 т/ч при следующих исходных данных:

Паропроизводительность агрегата Dп=24,5 т/ч;

Давление пара перед главной паровой задвижки pп=1,37 МПа;

Температура перегретого пара tпп=248 0С;

Температура питательной воды tпв=95 0С;

Температура уходящих газов tух=160 0С;

Температура холодного воздуха tХВ=35 0С;

Топливо - попутный нефтяной УТНГП.

2.2 Топливо, воздух, продукты сгорания

Из табл.II [3, с.169] выписываются расчетные характеристики топлива.

Таблица 2.2-1

Обозначение

СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

С5Н12

N2

СO2

O2

Qcн

Сг.тл

Значение

53,6%

22,8%

6,1%

0,9%

0,2%

15,8%

0,2%

0,4%

9700 ккал/мі

1,046 кг/мі

Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива [1, ф.2-10,с.13]:

Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:

а) объем двухатомных газов (равен теоретическому объему азота) [1,ф.2-12,с.13]:

б) объем трехатомных газов [1,ф.2-11,с.13]:

в) объем водяных паров [1,ф.2-16,с13]:

По данным расчетных характеристик камерных топок и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл.2-2) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки бТ и присосы воздуха по газоходам Дб и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах б//. Результаты сводим в таблицу 2.2-2.

Таблица 2.2-2.

Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах б//.

Участки газового тракта

Дб

б//

Топка и фестон

Перегреватель

Конвективный пучок

Экономайзер

Воздухоподогреватель

0,1

0,05

0,05

0,06

0,01

1,15

1,2

1,25

1,31

1,41

По [1,ф.(2-18)-(2-24),с14] рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов r и полученные результаты сводим в таблицу 2.2-3.

Таблица 2.2-3

Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора

()

Величина

Единица

Участки газового тракта

Топка и фестон

Перегреватель

Котельный пучок

Экономайзер

Воздухоподогреватель

Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе

-

1,15

1,2

1,25

1,31

1,41

м3/м3

1,217

1,217

1,217

1,217

1,217

м3/м3

м3/м3

м3/м3

-

-

-

10,204

2,254

13,675

0,0889

0,1648

0,2537

10,738

2,263

14,218

0,0855

0,159

0,2446

11,273

2,272

14,762

0,0824

0,1539

0,2363

12,235

2,287

15,739

0,0773

0,1453

0,2226

11,7

2,278

15,196

0,08

0,149

0,2296

2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания

Удельные энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива определяются по формулам [1,ф.(2-25)-(2-26),с.14], используя данные [1,табл.2-4,с.14]:

.

Полученные результаты сводятся в табл.2.3-1.

Таблица 2.3-1

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/м3 ()

?,°C

,

кДж/мі

кДж/мі

кДж/мі

кДж/мі

кДж/мі

30

416,832

-

-

-

-

100

1410,816

205,673

1118,13

336,579

1660,382

200

2843,008

434,469

2236,26

677,616

3348,345

300

4307,264

680,303

3371,592

1032,027

5083,922

400

5792,896

939,524

4532,727

1395,354

6867,605

500

7310,592

1212,132

5711,064

1776,513

8699,709

600

8871,04

1487,174

6915,204

2155,443

10557,82

700

10463,55

1778,037

8136,546

2556,663

12471,25

800

12077,44

2073,768

9400,893

2975,715

14450,38

900

13691,33

2374,367

10691,04

3396,996

16462,41

1000

15347,97

2679,834

11989,79

3845,025

18514,65

1100

17047,36

2990,169

13288,55

4293,054

20571,77

1200

18746,75

3306,589

14578,7

4749,999

22635,28

1300

20638,53

3621,792

15911,85

5224,776

24758,42

1400

22188,29

3943,08

17279,41

5701,782

26924,27

1500

23930,43

4264,368

18612,56

6194,391

29071,32

1600

25683,26

4584,439

19980,12

6689,229

31253,79

1700

27425,41

4910,595

21347,68

7192,983

33451,26

1800

29167,55

5236,751

22723,84

7707,882

35668,48

1900

30963,14

5562,907

24125,81

8220,552

37909,26

2000

32748,03

5893,931

25493,36

8751,054

40138,35

2100

34618,43

6224,955

26895,33

9274,869

42395,15

2200

36328,51

6555,979

28297,29

9805,371

44658,64

Энтальпию продуктов сгорания топлива IГ при б>1 подсчитываем по [1,ф.2-27,с.14]:

Полученные результаты сводим в табл. 2.3-2:

Таблица 2.3-2

?,0C

Участки газового тракта

Топка

( б=1,15)

Перегреватель

(б =1,2)

Котельный пучок

(б =1,25)

Экономайзер

(б =1,31)

Воздухоподогреватель (б =1,41)

I

ДI

I

ДI

I

ДI

I

ДI

I

ДI

100

1410,816

1660,382

-

-

-

-

-

-

-

-

2069,519

-

200

2843,008

3348,345

-

-

-

-

-

-

-

-

4172,817

2103,299

300

4307,264

5083,922

-

-

-

-

-

-

6548,392

-

6333,029

2160,211

400

5792,896

6867,605

-

-

-

-

-

-

8837,19

2288,798

8547,545

2214,516

500

7310,592

8699,709

-

-

-

-

10527,36

-

11185,31

2348,121

10819,78

2272,236

600

8871,04

10557,82

-

-

-

-

12775,58

2248,224

13573,97

2388,664

-

-

700

10463,55

12471,25

-

-

14563,96

-

15087,13

2311,553

16028,85

2454,878

-

-

800

12077,44

14450,38

16261,99

-

16865,86

2301,908

17469,74

2382,603

18556,71

2527,853

-

-

900

13691,33

16462,41

18516,11

2254,114

19200,67

2334,808

19885,24

2415,503

-

-

-

-

1000

15347,97

18514,65

20816,85

2300,743

21584,25

2383,575

22351,65

2466,407

-

-

-

-

1100

17047,36

20571,77

23128,87

2312,024

23981,24

2396,993

24833,61

2481,963

-

-

-

-

1200

18746,75

22635,28

25447,3

2318,424

26384,63

2403,393

-

-

-

-

-

-

1400

22188,29

26924,27

30252,51

4805,219

31361,93

4977,296

-

-

-

-

-

-

1600

25683,26

31253,79

35106,28

4853,766

-

-

-

-

-

-

-

-

1800

29167,55

35668,48

40043,61

4937,327

-

-

-

-

-

-

-

-

2000

32748,03

40138,35

45050,55

5006,946

-

-

-

-

-

-

-

-

2200

36328,51

44658,64

50107,92

5057,363

-

-

-

-

-

-

-

-

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах, кДж/мі.

2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива , определяемой по [1,ф.3-1,с.16]. Считая, что предварительный подогрев воздуха за счет внешнего источника теплоты отсутствует, имеем:

Расчеты выполняем в соответствии с табл. 2.4-1

Таблица 2.4-1.

Расчет теплового баланса парогенератора и расхода топлива.

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Располагаемая теплота топлива

[1,ф.3-2,с.16]

кДж/мі

40611,96

Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива

[1,табл.4-5,с.24]

%

0,5

Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива

[1,табл.4-5,с.24]

%

0

Температура уходящих газов

по заданию

160

Энтальпия уходящих газов

по таблице 2-4

кДж/кг

3121,168

Температура воздуха в котельной

по заданию

30

Энтальпия воздуха в котельной

по таблице 2-4

кДж/кг

416,832

Потери теплоты с уходящими газами

[1,ф.3-9,с.17]

Потери теплоты от наружного охлаждения

[1,рис.3-9,с.17]

%

1,21

Сумма тепловых потерь

[1,ф.3-11,с.17]

%

КПД парогенератора

[1,ф.3-12,с.17]

%

Коэффициент сохранения теплоты

[1,ф.3-13,с.18]

-

Паропроизводительность

по заданию

кг/с

6,81

Давление пара в барабане

по заданию

МПа

1,36

Температура перегретого пара

по заданию

248

Температура питательной воды

по заданию

95

Удельная энтальпия перегретого пара

[1,табл.VI-8,с.180]

кДж/кг

2928

Удельная энтальпия питательной воды

[1,табл.VI-6,с.178]

кДж/кг

419,9

Значение продувки

по выбору

%

3

Полезно используемая теплота в агрегате

кВт

Полный расход топлива

[1,ф.3-14,с.18]

кг/с

Расчетный расход топлива

[1,ф.3-16,с.18]

кг/с

2.5 Основные конструктивные характеристики топки

Парогенераторы типа ДЕ-25-14 имеют камерную топку для сжигания газа и мазута. Определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qv. Расчетное тепловое напряжение не должно превышать допустимого, указанного в табл. 4-3. С учетом рекомендаций приложения III выбираем количество и тип газомазутных горелок, установленных на боковых стенах.

Расчеты выполняем в соответствии с табл. 2.5-1

Таблица 2.5-1.

Расчет конструктивных характеристик топки

Единица

Расчет

Наименование

Обоз

наче

ние

Расчетная формула или способ определения

Активный объем камеры

по конструктивным размерам

м3

29

Тепловое напряжение объема топки:

расчетное

допустимое

[1,табл.4-5,с.24]

кВт/м3

кВт/м3

Количество горелок

[1,табл.III-10,с.157]

-

1

Теплопроизводительность горелок

[1,с.88]

МВт

Тип горелки

-

[2,табл.8.20,с.248]

-

ГМП-16

2.6 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора ДЕ-25-14 полностью экранирована трубами. Трубы диаметром 51 мм правого бокового экрана, покрывающего также под и потолок топочной камеры, установлены с шагом 55 мм и вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны соединение на вальцовке). Трубы заднего экрана диаметром 51 мм не имеют обсадных концов и крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159 мм, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2.6-1.

Таблица 2.6-1.

Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Hл

Величина

Единица

Стены топки

Выходное окно топки

Суммарная площадь

наименование

обозначение

фронтовая и свод1

боковые

задняя

Общая площадь стены и выходного окна

м2

29,167

8,592

16,704

10,44

64,898

Расстояние между осями крайних труб

м

2,4

1,79х2

2,4

2,4

Освещенная длина труб

м

6,61

4,01

3,5

1,79

-

Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью:

полная

м2

15,86

8,16

8,43

4,08

36,53

Наружный диаметр экранных труб

мм

51

51

51

51

-

Шаг экранных труб

мм

55

55

55

55

-

Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены)

отношение

отношение

мм

-

-

100

1,03

1,69

100

1,03

1,69

100

1,03

1,69

-

-

-

-

-

-

Угловой коэффициент экрана

-

0,95

0,95

0,95

1

-

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

м2

15,06

7,75

8,01

4,08

34,9

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчеты проводим в соответствии с таблицей 2.6-2.

Таблица 2.6-2.

Поверочный расчет теплообмена в топке

Величина

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Суммарная площадь луче воспринимающей поверхности, Нл,м2

По конструктивным размерам

34,9

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Нл.откр, м2

По конструктивным размерам

34,9

Полная площадь стен топочной камеры, Fст, м2

По конструктивным размерам

64,89

Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности, шср

[1,ф.5-10,с.28]

=0.35

Эффективная толщина излучающего слоя пламени, s, м

[1,ф.5-23,с.31]

Полная высота топки, Нт

По конструктивным размерам

3,6

Высота расположения горелок, hг, м

То же

0,774

Относительный уровень расположения горелок, хг

hг/Нт

[1,ф.5-15,с.29]

0,774/3,6=0,215

Параметр, учитывающий распределение температуры в топке, М

0.59-0.2хг

[1,ф.5-12,с.28]

0.59-0.2·0,215=0,547

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, бт

[1,табл.4-5,с.24]

1,15

Присосы воздуха в топке, Дбт

По табл. 2-2

0,1

Температура горячего воздуха, tг.в,0С

По предварит. выбору

300

Энтальпия горячего воздуха, Iг.в0, кДж/м3

По I?- таблице 2-4

4307,26

Энтальпия присосов воздуха, Iпрс0, кДж/м3

?бV(ct)в

[1,табл.2-4,с.14]

0,1·10,688·39=416,832

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, QВ, кДж/м3

(бТ-ДбТ)·

Iг.в0+ДбТIпрс0

[1,ф.5-17,с.29]

(1.15-0.1)·4307,26 +0.1·416,832 = 4526,791

Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/ м3

[1,ф.5-16,с.29]

Адиабатическая температура горения, 0С

По I?- таблице 2-4

1994

Температура газов на выходе из топки 0С

По предварительному выбору

1000

Энтальпия газов на выходе из топки, ,кДж/м3

По I?- таблице 2-4

20816,85

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, Vср, кДж/(м3 *К)

[1,ф.5-18,с.30]

Объемная доля:

водяных паров, rН2О

трехатомных газов, rRO2

По табл.2-2

тоже

0,1648

0,0889

Суммарная объемная доля трехотомных газов, rn

rН2О+ rRO2

[табл.2-2]

0,1648+0,0889=0,2537

Произведение prns, м*МПа

prns

0,1·0,2537·1,608=0,04

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, kг,1/(м*МПа)

[1,ф.5-26,с.31]

8,633

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа)

rnkг [1,ф.5-25,с.31]

0,2537·8,633=2,15

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа)

[1,ф.5-25,с.33]

2,847

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа)

kСВ= kнс+ кСЖ

[1,ф.5-31,с.33]

2,15+0,798=2,948

Степень черноты:

светящейся части, аСВ

несветящейся части, аГ

[1,ф.5.29-5.30,с.29]

1-е-КсвPS

1-e-KнсPS

0.3775

0.2922

Степень черноты факела,аФ

m*aСВ+(1-m)aг
[1,ф.5-28,с.32]

0,1·0,377+(1-0,1)·0,292=0,3887

Степень черноты топки, аТ

[1,ф.5-20,с.30]

Тепловая нагрузка стен топки, qF, кВт/м2

[1,ф.33]

Температура газов на выходе из топки, 0С

[1,ф.5-3,с.30]

13644,57

Энтальпия газов на выходе из топки, , кДж/м3

По I?- таблице 2-4

29685,49

Общее тепловосприятие топки, QТЛ, кДж/м3

[1,ф.5-34,с.36]

0,986·(44935,69-29685,49)=15036,69

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, qЛср

Полученная в результате расчета температура газов на выходе из топки, отличается от предварительно принятой менее чем на 0С; следовательно, пересчета теплообмена не требуется. Полученная температура удовлетворяет требованиям эксплуатации.

2.7 Расчет фестона

При тепловом расчете парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом (таблица 2.7-1).

Таблица 2.7-1

Поверочный расчет фестона

Наименование

Формула или способ определения

Расчет

Полная площадь поверхности нагрева, Н, м2

По конструктивным размерам

17

Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона Ндоп, м2

То же

1

Диаметр труб, d, мм

То же

60Ч3

Относительный шаг труб, мм

То же

1,5

Количество рядов труб, z2,шт

То же

1

Длина трубы, м

То же

42

Площадь живого сечения для прохода газов, F, м2

АВ-z1dl

1,2·6,96-42·0,06·1,2=5,328

Эффективная толщина излучающего слоя, s, м

[1,ф.6-20,с.46]

Температура газов перед фестоном, ,0С

Из расчета топки

1364,57

Энтальпия газов перед фестоном, , кДж/м3

Из расчета топки

29685,49

Температура газов за фестоном, , 0С

По предварительному выбору

1250

Энтальпия газов за фестоном, `, кДж/кг

По I?- таблице 2-4

29683,85

Количество теплоты, отданное фестону, Qг, кДж/кг

[1,ф.6-1,с.38]

0,986·(29685,49-27849,9)=1776,84

Температура кипения при давлении в барабане(pБ=13,3 МПа), tкип, 0С

[1,табл.VI-7,с.179]

195

Средняя температура газов, ?ср,0С

0,5(1364,57+1250)=1307,2

Средний температурный напор, Дt,0C

?ср-tкип

[1,ф.6-34,с.48]

1307,2-195=1112,2

Средняя скорость газов, w, м/с

[1,ф.6-16,с.44]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, бК, кВт/(м2К)

[1,рис.6-5,с.43]

57·0,96·0,6·1,01=33,16

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*Мпа

prns [1,с.31]

0,1·0,2537·1,6=0,0405

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,кг,1/(м*МПа)

[1,ф.5-26,с.31]

8,346

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа)

rnkг

[1,ф.5-25,с.31]

0,2537·8,346=2,11

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа)

[1,ф.5-32,с.33]

0,856

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа)

kСВ= kнс+ кСЖ

2,11+0,856=2,96

Степень черноты:

светящейся части, аСВ

несветящейся части, аГ

[1,ф.5-31][5-32,с.29]

1-е-КсвPS

1-e-KнсPS

0,377

0,286

Степень черноты излучающей среды, а

m·aСВ+(1-m)aг

[1,ф.5-28,с.32]

0,1·0,377+(1-00,1)·0,286=0,2951

Температура загрязнённой стенки трубы, tст, 0С

tКИП+Дt

195+80=275

Коэффициент теплоотдачи излучением, бЛ, Вт/(м2К)

[1,ф.6-13,с.41]

200·0,2951·0,98=57,839

Коэффициент использования поверхности нагрева, о

[1,с.41]

0,9

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1, Вт/(м2К)

о(бл+бк)

0,9(57,839+2,96)=54,719

Коэффициент загрязнения, ? м2К/Вт

[1,рис.6-1,с.40]

0,0036·1,7+0,005=0,011

Коэффициент теплопередачи k, Вт/м2К

[1,ф.6-5,с.39]

Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qф, кДж/м3

[1,ф.7-3,с.53]

Тепловосприятие настенных труб, QДОП, кДж/кг

[1,с.53]

Суммарное тепловосприятие газохода фестона, QT, кДж/кг

Qф+ QДОП

1750,85+102,99=1853,84

Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, %

2.8 Расчет перегревателя

Перегреватель одноступенчатый, с пароохладителем, установленным на стороне насыщенного пара. Перегреватель имеет шахматное расположение труб.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности ?, используя формулу (6-7). Влияние излучения газового объема, расположенного перед перегревателем, на коэффициент теплопередачи учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением по формуле (6-34).

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенераторов, сводим в таблицу 2.8-1.

Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2.8-2.

Таблица 2.8-1

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, d/dВН, мм

По конструктивным размерам

28/22

Количество труб в ряду (поперек газохода) z1, шт

То же

40

Количество рядов труб ,z2, шт

То же

2

Средний шаг труб, s1, мм

То же

42

S2, мм

То же

70

Расположение труб в пучке

То же

шахматное

Характер омывания

То же

поперечное

Средняя длина змеевика, l, м

То же

1,2

Cуммарная длина труб,?l,мІ

То же

282

Полная площадь поверхности нагрева, H, м2

То же

24,8

Площадь живого сечения для газов, F', м2

a'b' - l'z1d

[1,ф.6-20,с.46]

1,2·6,963-1,2·40·0,028=7,008

То же на выходе, F'',мІ

a''b'' - l''z1d

[1,ф.6-20,с.46]

1,02·6,96-1,02·40·0,028=5,84

Средняя площадь живого сечения газохода, FCP, мІ

2·F' ·F''/ F' +F''

[1,ф.6-24,с.47]

6,37

Количество параллельно включенных змеевиков ( по пару), m, шт

По конструктивным размерам

117

Площадь живого сечения для прохода пара, f, м2

р·d2ст·m/4

[1,с.93]

3,14·0.0222·177/4=0.044

Таблица 2.8-2

Поверочный расчет перегревателя

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, d/dВН, мм

По конструктивным размерам

28/22

Площадь поверхности нагрева, Н, м2

То же

24,8

Температура пара на выходе из перегревателя, t``, 0С

По заданию

248

То же на входе в перегреватель, t`, 0С

По выбору

200,4

Давление пара:

на выходе, р``, МПа

на входе, р`, МПа

По заданию

По выбору

1,36

1,57

Удельная энтальпия пара :

на выходе , i``П, кДж/ м3

на входе, i`П, кДж/м3

[1,табл.VI-8,с.180]

То же

2929,05

2806,8

Суммарное тепловосприятие ступени, Q, кДж/м3

[1,ф.8-1,с.56]

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, qЛСР, кВт/м2

Из расчета топки

198,2

Коэффициент распределения тепловой нагрузки:

по высоте, В

между стенами, СТ

[1,рис.5-9,с.36]

[1,табл.5-7,с.36]

1,3

1

Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки, qЛ, кВт/м2

?В??СТ qЛСР

[1,ф.5-36,.с37]

1·1,3·198,2=257,66

Угловой коэффициент фестона, хФ

[1,рис.5-1,с.26]

0,95

Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью, FГ`, м2

a`b`

[1,с.94]

1,2·6,96=8,352

Лучистое тепловосприятие ступени ,Qл, кДж/ м3

[1,ф.8-7,с.57]

Конвективное тепловосприятие ступени, QK, кДж/ м3

Q-QЛ

[1,ф.8-5,с.57]

1809-233,89=1575,11

Температура газов перед перегревателем, ?`, 0С

Из расчета фестона

1250

Энтальпия газов на входе в перегреватель, I`, кДж/м3

То же

27849,9

То же на выходе из ступени, I``, кДж/ м3

[1,ф.8-12,с.57]

Температура газов на выходе из ступени, ?`, 0С

По I??-таблице 2-4

1100

Средняя температура газов, ?ср, 0С

0,5(1100+125)=1175

Средняя скорость газов в ступени, wГ, м/с

[1,ф.6-16 и 6-17,с.44]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией,?К,Вт/(м2К)

[1,табл.VI-8,с.178]

74·0,7·1,01·1=52,318

Средняя температура пара, tСР, 0С

0.5(t`+t``)

0.5(248+200,4)=224,2

Объем пара при средней температуре, vП, м3/кг

[1,табл.VI-8,с.178]

0,154

Средняя скорость пара, wП, м/с

[1,ф.6-16 и ф.6-19,с.44]

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, ?2, Вт/(м2К)

[1,рис.6-8,с.46]

1,05·860=903

Толщина излучающего слоя, s, м

[1,ф.6-33,с.48]

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*МПа

prns

[1,с.31]

0,1·0,2446·0.1=0,00246

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, кГ,1/(м*МПа)

[1,рис.5-5,с.32]

29

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа)

rnkг

[1,ф.5-25,с.32]

0,2446·29=7,093

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа)

[1,ф.5-32,с.33]

0,97

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа)

kСВ= kнс+ кСЖ

[1,ф.5-31,с.33]

7,093+0,97=6,88

Степень черноты:

светящейся части, аСВ

несветящейся части, аГ

[1,ф.5-29 и 5-30,с.32]

1-е-КсвPS

1-e-KнсPS

0,0664

0,0684

Степень черноты факела, аФ

m·aСВ+(1-m)aг

[1,ф.5-28,с.32]

0,1·0,0664+(1-0,1)·0,0684=0,0682

Коэффициент загрязнения,?,мІК/Вт

[1,ф.6-8,с.32]

(? =?а·Cd +??)

0,0042

Температура загрязненной стенки трубы, tСТ ,°C

tcp +(?+1/ б2 )· Bp /H·Q

[1,ф.6-35,с.48]

224,2+(0,00871+1/903)·

0,46/24,8·1809=224,5

Коэффициент теплоотдачи излучением, ?Л, Вт/(м2К)

[1,рис.6-12,с.47]

0,068·248·0,9=15,22

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ?1, Вт/(м2К)

???Л+?К)

[1,ф.6-13,с.41]

0,9·(15,22+42,318)=60,7896

Коэффициент тепловой эффективности, ?

[1,табл.6-2,с.40]

0,8

Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(м2К)

[1,ф.6-6,с.39]

Разность температур между газами и паром: наибольшая, tБ, 0С

наименьшая, ?tм, 0С

-t``

`-t`

1250-248=1002

1175-200,4=974,6

Температурный напор при противотоке, tПРТ, 0С

[1,ф.6-37,с.49]

Площадь поверхности нагрева прямоточного участка,ПРМ , мІ

По конструктивным размерам

12,4

Полная площадь поверхности нагрева, Н, мІ

То же

24,8

Параметр,А

ПРМ /Н [1,c.50]

12,4/24,8=0,5

Полный перепад температур газов,??, 0С

[1,c.49]

1250-1100=150

То же пара, ?t, 0С

t``-t`

[1,c.49]

248-200,4=47,6

Параметр, Р

[1,с.50]

Параметр R

??? [1,с.50]

150/47,6=3,15

Коэффициент перехода к сложной схеме,ш

[1,рис.6-14,с.49]

0,98

Температурный перепад, ?t',°C

ш·???ПРМ

[1,ф.6-39,с.49]

0,98·988,35=968,58

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена, QТ, кДж/м3

[1,ф.6-2,с.38]

Расхождение расчетных тепловосприятий, ДQ

[1,ф.7-4,с.53]

2.9 Расчет испарительного пучка

Испарительные пучки непосредственно связаны с барабаном и определяет общую компоновку парогенератора. Поэтому их реконструкция с изменением площади поверхностей нагрева или конструктивных характеристик связана с большими трудностями и значительными капитальными затратами. Поэтому испарительные пучки, как и фестон, только, как правило, проверяют. Расчет ведем по таблице 2.9-1.

Таблица 2.9-1.

Поверочный расчет испарительного пучка

Наименование

Формула или способ определения

Расчет

Полная площадь поверхности нагрева, Н, м2

По конструктивным размерам

165

Диаметр труб, d, мм

То же

603

Шаг труб,

продольный, мм

поперечный, мм

То же

2

1,5

Количество рядов труб, z2,шт

То же

14

Количество труб в ряду,z1,шт

То же

10

Расположение труб в пучке

То же

шахматное

Характер омывания

То же

поперечное

Средняя длина труб,l ,м

То же

2,75

Размеры сечения газохода поперек движения газов, м

А

В

1,0

6,96

Площадь живого сечения для прохода газов, F, м2

АВ-z1dl

[1,ф.6-33,с.48]

1·6,96-10·0,06·2,75=5,31

Эффективная толщина излучающего слоя, s, м

[1,ф.6-33,с.48]

0,152

Температура газов перед пучком, ?`, 0С

Из расчета перегревателя

1100

Энтальпия газов перед пучком, I`, кДж/м3

То же

26273,27

Температура газов ?``, 0С

По предварительному выбору

725

Энтальпия газов за пучком, I``, кДж/ м3

По I?- таблице 2-4

16682,78

Количество теплоты, отданное пучку, Qг, кДж/ м3

?(I'-I''+???I0ПРС)

[1,ф.6-1,с.38]

0,986·(26273,27-16682,78+0,05·

·416,83) =9476,8

Температура кипения при давлении в барабане(pБ=2.64 МПа)

[1,табл.VI-7,с.179]

195

Средняя температура газов, ?ср,0С

0,5(?``+??`)

0.5·(1100+725)=912,5

Средний температурный напор, Дt,0C

?ср-tкип

912,5-195=717,5

Средняя скорость газов, w, м/с

[1,ф.6-16 и 6-17,с.44]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, ?К, кВт/(м2К)

[1,рис.6-5,с.43]

49·0,9·1,02·1=44,982

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*Мпа

prns [1,с.31]

0,1·0,2363·0,152=0,00359

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,кг,1/(м*МПа)

[1,рис.5-26,с.31]

10,81

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа)

rnkг

[1,ф.5-25,с.31]

0,2363·10,81=2,55

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа)

[1,ф.5-32,с.33]

0,422

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа)

kСВ= kнс+ кСЖ

[1,ф.5-31,с.33]

2,55+0,422=2,972

Степень черноты:

светящейся части, аСВ

несветящейся части, аГ

[1,ф.5-29 и 5-30,с.32]

1-е-КсвPS

1-e-KнсPS

0,0441

0,0392

Степень черноты излучающей среды, а

m·aСВ+(1-m)aг

[1,ф.5-28,с.32]

0,1·0,0441+(1-0,1)·0,0392=0,03969

Температура загрязнённой стенки трубы, tст, 0С

tКИП+??t

195+80=275

Коэффициент теплоотдачи излучением, ?Л, Вт/(м2К)

[1,рис.6.12,с.47]

7152·0,03969·0,99=5,97

Коэффициент использования поверхности нагрева,

Конструктивно

0,9

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ?1, Вт/(м2К)

???Л+?К)

[1,ф.6-13,с.41]

0,9·(5,97+44,982)=46,456

Коэффициент загрязнения, ?? м2К/Вт

[1,ф.6-8,с.32]

0,001148

Коэффициент теплопередачи k, Вт/м2К

[1,ф.6-5,с.39]

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи, QТ, кДж/кг

[1,ф.6-2,с.38]

Расхождение расчетных тепловосприятий, ?Q, %

[1,ф.7-4,с.53]

2.10 Расчет хвостовых поверхностей

Расчет воздухоподогревателя и экономайзера будем вести в соответствии с методикой, описанной на стр. 109-111, [1] . Используя чертежи и техническую документацию парогенератора БКЗ-210-140, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.

После расчета хвостовых поверхностей определяем невязку теплового баланса парогенератора.

2.10.1 Расчёт воздухоподогревателя

Таблица 2.10.1-1.

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование

Размер

Диаметр труб и толщина стенки, d*, мм

40

Длина труб, L, м

37

Расположение труб

Продольные

Количество ходов по воздуху, n, шт

1

Количество труб в ряду поперек движения воздуха, z1, шт

84

Количество рядов труб вдоль движения воздуха, z2, шт

27

Шаг труб:

поперечный, s1, мм

продольный, s2, мм

55

50

Относительный шаг:

поперечный, s1/d

продольный, s2/d

1,375

1,25

Количество параллельно включенных труб (по газу), z0 , шт

1251

Площадь живого сечения для прохода газов, FГ, м2

2,4

Ширина сечения воздушного канала, В,м

2,374

Средняя высота воздушного канала,h ,м

1,6

Площадь живого сечения для прохода воздуха,

FВ, м2

2,04

Площадь поверхности нагрева, Н, м2

242

Таблица 2.10.1-2

Поверочный расчет воздухоподогревателя

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, ,мм

По конструктивным размерам

40х1,5

Относительный шаг труб:

поперечный, s1/d

продольный, s2/d

То же

1,375

1,25

Количество рядов труб, z1 ,шт

То же

27

Количество труб в ряду, z2 ,шт

То же

84

Площадь живого сечения для прохода гвзов, FГ ,мІ

То же

2,4

То же для прохода воздуха, FВ,мІ

То же

2,04

Площадь поверхности нагрева, Н,мІ

То же

242

Температура газов на выходе, ?``, °С

По заданию

160

Энтальпия газов на выходе, I``, кДж/кг

По I?- таблице 2-4

7692,791

Температура воздуха на входе, t`, 0С

По выбору

30

Энтальпия теоретического количества холодного воздуха Iх.В0, кДж/кг

По I- таблице 2-4

416,832

Температура воздуха на выходе , t``, 0С

По выбору

300

Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе, I0`, кДж/кг

По I- таблице 2-4

4307,264

Отношение расходов воздуха на выходе из горячей части к теоретическому, в''1

бт-Д бт [1,ф.9-2,с.62]

1,15-0,05=1,1

Тепловосприятие ступени, Q,кДж/кг

[1,ф.9-1,с.61]

Средняя температура воздуха в ступени,t , С

0,5(t`+t``)

0,5·(30+300)=165

Температура газов на выходе, ?``, °С

Из расчета экономайзера

350

Энтальпия газов на входе в ступень, I`, кДж/кг

По I?- таблице 2-4

16682,78

Средняя температура газов, ?СР, 0С

0,5(`)

0,5·(160+350)=255

Средняя скорость газов, wГ, м/с

[1,ф.6-16 и 6-17,с.44]

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, б1, Вт/(м2·К)

[1,рис.6-7,с.45]

48·1,05·0,94=47,37

Средняя скорость воздуха, wВ, м/с

[1,ф.6-16 и 6-18,с.44]

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны, б2, Вт/(м2К)

[1,рис.6-7,с.45]

64·1,05·0,98=65,85

Коэффициент использования поверхности нагрева,

[1,табл.6-3,с.41]

0,85

Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(мІ·К)

[1,ф.6-10,с.40]

Разность температур между средами:

наибольшая, ДtБ, 0С

наименьшая, ДtМ, 0С

725-300=425

350-30=320

Отношение, ДtБ / ДtМ

ДtБ / ДtМ [1,c.49]

1,32<1,7

Температурный напор при противотоке, ?tПРТ, 0С

0,5·( ДtБ +ДtМ )

[1,ф.6-38,с.50]

0,5·(425+320)=372,5

Перепад температур:

наибольший, фБ, 0С

наименьший, фМ, 0С

[1,c.49]

t``-t`

725-350=375

300-30=270

Параметр Р

[1,с.50]

270/(725-30)=0,388

Параметр R

фБ/фМ [1,с.50]

375/270=1,38

Коэффициент ш

[1,рис.6-16,с.51]

0,98

Температурный перепад,?t, °C

ш·? tПРТ

[1,рис.5-39,c.50]

0,98·372,5=331,5

Тепловосприятие ступени, QТ, кДж/кг

[1,ф.6-2,с.38]

Расхождение расчетных тепловосприятий, Q,%

[1,ф.7-4,с.53]

2.10.2 Расчёт экономайзера

Таблица 2.10.2-1

Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование

Размер

Характеристика одной трубы:

длина, L, м

3

Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, Н', м2

Площадь живого сечения для прохода газов, F', м2

Количество труб в горизонтальном ряду, z1 ,шт

20

Количество горизонтальных рядов, z2 ,шт

10

Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, Н, м2

590

Площадь живого сечения для прохода газов, F, м2

2,4

Площадь живого сечения для прохода воды, f, м2

1,84

Таблица 2.10.2-2

Поверочный расчет экономайзера

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб,d ,мм

По конструктивным размерам

76х8

Площадь поверхности нагрева,Н,мІ

То же

531

Площадь живого сечения для прохода газов, FГ ,мІ

То же

2,4

Расположение труб со стороны газа

То же

Коридорное

Температура газов на входе ?`, 0С

Из расчета испарительного пучка

725

Температура газов на выходе ?``, 0С

По выбору

350

Энтальпия газов на входе, I`, кДж/м3

По I?- таблице 2-4

7692,79

Энтальпия газов на выходе, I``, кДж/м3

По I?- таблице 2-4

3120,67

Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами), QГ,кДж/кг

?(I'-I''+?б IПРС )

[1ф.6-1,с38]

0,98·(7692,79-3120,7+0,1·416,83)=4549,2

Температура воды на выходе, t``, 0С

По выбору

144

Удельная энтальпия воды на выходе,i'' , кДж/ кг

[1,табл.VI-6,с.178]

611

Температура воды на входе, t`, 0С

По заданию

100

Удельная энтальпия воды на входе,i' , кДж/ кг

[1,табл.VI-6,с.178]

419,7

Средняя температура воды , t, 0С

0,5(t`+t``)

0.5·(100+144) =105

Расход воды на продувку Dпр, кг/с

Dпр =p·D/100

[1,ф.3-15,с.18]

3·6,8/100=0,204

Расход воды через экономайзер кг/с

Dэк = D + Dпр

[1,ф.9-5,с.62]

6,8+0,208=7,004

Скорость воды в трубах, w ,м/с

Dэк· нср /ш

[1,ф.6-16 и 6-19,с.44]

Средняя температура газов, , °С

0,5·(?''+??')

0,5·(350+725)=537,5

Средняя скорость газов wГ, ,м/с

[1,ф.6-16 и 6-17,с.44]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией,бк, Вт/(м2К)

[1,рис.6-6,с.44]

42·0,91·0,98·1,11=41,57

Эффективная толщина излучающего слоя,s,м

[1,ф.6-33,с.48]

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов,

prns ,м·МПа

[1,с.31]

0,1·0,2296·0,678=0,015

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, kГ,1/(м·МПа)

[1,рис.5-5,с.32]

22

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kНС ,1/(м·МПа)

rn kГ

[1,ф.5-25,с.31]

0,2296·22=5,051

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ,1/м·МПа

[1,ф.5-32,с.33]

0,047

Коэффициент ослабления лучей светящейся частью среды, kСВ ,1/м·Мпа

kСВ = kНС + кСЖ

[1,ф.5-31,с.33]

0,051+0,047=5,09

Степень черноты:

светящейся части, aСВ

несветящейся части,aГ

[1,ф.(5-29)-(5-30),с.32]

0,29

0,28

Степень черноты факела, бф

[1,ф.5-28,с.32]

0,1·0,29+(1-0,1)·0,28=0,281

Температура загрязненной стенки трубы, tсm ,°С

[1,ф.6-34,с.48]

122+60=182

Коэффициент теплоотдачи излучением, бл ,Вт/(мІ·К)

[1,рис.6-12,с.47]

32·0,281·0,98=8,812

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, б1,Вт/(мІ·К)

[1,рис.6-13,с.41]

0,9·(41,57+8,812)=45,34

Коэффициент загрязнения,?,мІ·К/Вт

[1,ф.6-8,с.39]

0,00637

Коэффициент теплопередачи, к, Вт/мІ·К

[1,ф.6-5,с.39]

Разность температур между средами:

наибольшая, ДtБ, 0С

наименьшая, ДtМ, 0С

[1,с.49]

[1,с.49]

350-144=206

160-100=60

Отношение ДtБ / ДtМ

ДtБ / ДtМ [1,с.49]

206/60=3,6

Температурный напор, ?t, 0С

[1,ф.6-37,с.49]

Тепловосприятие ступени, QТ ,кДж/кг

[1,ф.6-2,с.38]

Расхождение расчетных тепловосприятий, ДQ, %

[1,ф.7-4,с.53]

2.11 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 2.11-1

Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Расчетная температура горячего воздуха, tГ.В,0С

Из расчета

воздухоподогревателя

300

Энтальпия горячего воздуха, I0Г.В, кДж/ м3

То же

4307,264

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, QB, кДж/ м3

??Т????Т)·I0B+??Т·I0ПР

[1,ф.5-17,с.29]

(1,15-0,1)·4307,264+0,1·416,83=

4564,3

Полезное тепловыделение в топке, QT, кДж/кг

[1,ф.5-24,с.36]

Лучистое тепловосприятие топки, QТЛ, кДж/кг

[1,ф.5-34,с.36]

(44973,2-20816)·0,98=23819

Расчетная невязка теплового баланса, ?Q, кДж/кг

[1,ф.9-13,с.66]

40611,96·0,919-(23819+1776,84+1630,1+

+947,8+4396,18+4549,2)=203,27

Невязка, %

[1,с.66]

3. Выводы

В результате расчета были получены следующие расхождения величин: для фестона расхождение составило 4,33%, для перегревателя 2,7%, для котельного пучка - 16,5%, для экономайзера - 3,5%, для воздухоподогревателя - 4,4%, невязка теплового баланса составила 0,5005%, что на 0,005% больше нормативной невязкости 0,5%

Значения столь больших расхождений расчетных величин можно объяснить тем, что практически все коэффициенты для расчетных формул были взяты из различных рисунков и номограмм, что соответственно не позволяет определить их точно. Кроме того, в настоящее время не существует универсальных формул, которые бы учитывали все условия протекания теплооблема, что дополнительную погрешность в расчете.

В результате теплового расчета котельного агрегата типа ДЕ-25-14 по имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и топливе были определены температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, КПД агрегата, расход топлива. В результате были получены данные необходимые для выбора вспомогательного оборудования и выполнения гидравлических, аэродинамических и прочностных расчетов.

Кроме того, проведение расчета позволило ознакомится с особенностями расчета составных частей парогенератора и углубить знания о конструкции и компоновке котельного агрегата.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Действительное количество воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет теплообмена, фестона, пароперегревателя, хвостовых поверхностей и невязки теплового баланса.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2013

  • Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристика топки. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У. Определение фестона, перегревателя и хвостовых поверхностей. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.08.2014

  • Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.

    курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011

  • Тепловой расчет парогенератора: топливо, воздух, продукты сгорания. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя и испарительного пучка. Аэродинамический расчет топки и самотяги дымовой трубы. Выбор дымососа и вентилятора.

    курсовая работа [166,5 K], добавлен 16.03.2012

  • Описание котельного агрегата ГМ-50–1, газового и пароводяного тракта. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания для заданного топлива. Определение параметров баланса, топки, фестона котельного агрегата, принципы распределения теплоты.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 30.03.2015

  • Пересчет состава и теплоты сгорания топлива. Тепловой баланс парогенератора. Предварительная расчетная схема и конструктивные размеры топки. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения. Характеристики и расчет экономайзера.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.05.2016

  • Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет пароперегревателя, котельного пучка, воздухоподогревателя и водяного экономайзера.

    курсовая работа [341,2 K], добавлен 30.05.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.