Тепловой расчет парогенератора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект по дисциплине

Теплогенерирующие установки

на тему: Тепловой расчет парогенератора



Содержание

Задание, исходные данные

Введение

1. Тепловой расчет парогенератора типа ТП - 55У

1.1 Выбор типа топки

1.1.1 Топливо, воздух и продукты сгорания

1.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

1.2.1 Основные конструктивные характеристика топки

1.2.2 Расчет теплообмена в топке

1.2.3 Поверочный расчет теплообмена в топке

1.3 Расчет фестона и перегревателя

1.4 Расчет хвостовых поверхностей

1.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

1.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

1.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

1.8 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

1.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

1.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

1.11 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

1.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Выводы

Перечень ссылок

парогенератор топливо тепловой экономайзер



Введение

В тепловом расчете парогенератора для принятых конструкций и размеров котельного агрегата при заданных нагрузке и виде топлива определяют температуры: воды, воздуха и газов при входе и выходе в отдельных поверхностях нагрева, коэффициент полезного действия парогенератора, а также расход топлива и расходы и скорости воздуха и дымовых газов.

Тепловой расчет парогенератора производиться также для оценки экономичности и надежности агрегата, при его работе на заданном топливе, влияние необходимых мероприятий по реконструкции, выбору вспомогательного оборудования, а также получения необходимых исходных данных для следующего вида расчета:

1. Аэродинамического;

2. Гидравлического;

3. Температур метала и прочности труб;

4. Интенсивности золового износа труб;

5. Коррозии.

Номинальной производительностью парогенератора называют наибольшую производительность которую агрегат должен обеспечивать в течении длительной эксплуатации при заданных номинальных величинах параметров пара и воды.

В тепловом расчете парогенератора температуры уходящих газов и горячего воздуха могут указываться в задании или выбираются в соответствии с рекомендациями изложенными в методической литературе.

Температура газов в конце топки и по газоходам, а также скорости газов воды и пара, а также энтальпии воды и пара в промежуточных (критических) точках пара - водяного тракта, также выбираются на основе рекомендаций, изложенных в методической литературе.

На рисунке 2.1 приведено расчетная схема парогенератора типа ТП - 35У выбранного в качестве прототипа.

Рис. 2.1 Расчетная схема парогенератора типа ТП - 35У

Описание и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У выбираемого в качестве прототипа, представленные в таблице 2-1:

Таблица 2-1. Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У

Наименование показателем	Топливо
	каменный уголь	бурый уголь	фрезерный торф
Номинальная паропроизводительность, т/ч	35	35	35
Рабочее давление пара, МПа	4	4	4
Температура перегретого пара, ?С	440	440	440
Тип топки	С шахматными мельницами и твердым шакоудалением	Системы Шершнева или шахматными мельницами
Площадь поверхностей нагрева, м2 лучевоспринимающая (экранов и фестона) конвективная: фестона перегревателя экономайзера воздухоподогревателя	192 42 273-335 391 2000	192 42 209 335 2000	192 42 199 391 2000

1. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У

1.1 Выбор типа топки

Выбор типа топки. Для сжигания заданного топлива выбираем камерную топку с твердым шлакоудалением и размолом топлива в шаровой барабанной мельнице, пылесистему -- с промежуточным бункером.

Температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 35°С, горячего воздуха --320° С.

1.1.1 Топливо, воздух и продукты сгорания

Расчетные характеристики топлива: W^p - 8,0%; A^p - 23,0%; S^р _k+op - 3,2%; C^p - 55,2%; H^p - 3,8%; N^p -1,0%; O^p - 5,8%; Q_н^р - 22,04 МДж/кг; V^г - 40%.

Пересчитываем состав и теплоту сгорания топлива на заданные влажность W^p - 4%; А^р - 18% :

1.S^р _k+op = (S^р _k+op+к)_таб. = 3,2 3,61%

2. C^p = C^p _таб*78/69 = 55.2*78/69 = 62,4%

3.H^p = H^p _таб *78/69 = 3,8*78/69 = 4,29%

4. N^p = N^p _таб *78/69 = 1,0*78/69 = 1,13%

5. O^p = O^p _таб*78/69 = 5,8*78/69 = 6,55%

Проверяем правильность расчета состава топлива:

S^р _k+op+ C^p+ H^p+ N^p+ O^p+ W^p+ А^р = 3,61+62,4+4,2+1,13+6,55+4+18=99,89%

Определяем погрешность полученных вычислений:



Q_н^р =(Q^р _таб +25 W^p_таб)*1,17-25 W^p_*зад = (22400+25*8,0)* 78/69 -25*4 = 25447.71КДж/кг

Определяем погрешность проведенных вычислений:

Даный тип топлива не рекомендуется для даного типа парогенератора.

Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива:

V_о= 0,0889*( C^p+0,375 S^р _k+op)+0,265* H^p-0,0333 O^p = 0,0889(62,4+0,45*0,375*3,61)+0,265*4,29-0,0333*6,55 = 6,58 м³/кг.

Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:

а) объем двухатомных газов:

V_N2 = 0,79V⁰+0,008 N^p = 0,79*6,58+0,008*1,0= 5,20 м³/кг.

б) объем трехатомных газов:

V_RO2 = 1,866* = 1,866* = 1,18 м³/кг.

в) объем водяных паров:

V_H2O=0,111 H^p+0,0124 W^p+0,0161V⁰=0,111*4,29+0,012*1.13+0,016*6,58= 0,59 м³/кг.



Результаты расчетов сводим в табл. 3-1.

Таблица 3-1 Присосы воздуха по газоходам ?а и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах а"

Участки газового тракта	?а	а"	а
Топка и фестон	0,07	1,2	1,58
Перегреватель (II ступень)	0,05	1,28	1,66
То же (I ступень)	0,05	1,3	1,68
Экономайзер стальной (II ступень)	0,04	1,33	1,71
Воздухоподогреватель трубчатый (II ступень)	0,03	1,36	1,74
Экономайзер стальной (I ступень)	0,08	1,39	1,77
Воздухонагреватель трубчатый (I ступень)	0,06	1,42	1,8

Рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов, концентрацию золы в газах и полученные результаты сводим в табл. 3-2.

Таблица 3-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора (V^o = 6,82 м³/кг; V_RO2 = 1,26 м³/кг; V_N2 = 5,39 м³/кг; V_H2O = 0,63 м³/кг )

1.2 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q^р_р. Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника теплоты отсутствует, имеем: Q_в.н. = 0, и i_т.л. = 0. Выполненные расчеты сводим в табл. 3-3

Таблица 3-3. Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива.

Наименование	Обозначение	Расчетная формула способ определения	Единицы	Расчет
Располагаемая теплота топлива	Qpр	Qpр+Qвн+t	кДж/кг	25447
Потеря теплоты от хим. неполноты сгорания топлива	q3	По таб. 4-3[2]	%	0
Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания топлива	q4	То же [2]	%	5
Температура уходящих газов	?ух	135	оС	170
Энтальпия уходящих газов	Iух	2000	кДж/кг	2050
Температура воздуха в котельной	tхв	25	оС	25
Энтальпия воздуха в котельной	Iхв	250	оС	240
Потери теплоты с уходящими газами	q2	(Iух- aун* Iхв )*(100- q4)/ Qpр	кДж/кг	6,3
Потери теплоты от наружного охлаждения	q5	По рис. 3-1[2]	%	1,0
Сумма тепловых потерь	Уq	q2+q3+q4+q5	%	12,3
КПД парогенератора	зпг	100-Уq	оС	87,7
Коэффициент сохранения теплоты	ц	1- q5 / зпг +q5	-	0,986
Паропроизводительность агрегата	D	8,89	кг/с	15,27
Давление пара в барабане	Рб	4,2	Мпа	4,5
Температура перегретого пара	i п.п	250	оС	350
Температура питательной воды	t п.в	90	оС	100
Удельная энтальпия перегретого пара	i п.п	По таб. VI-8 [2]	кДж/кг	3084
Удельная энтальпия питательной воды	t п.в	VI-8 [2]	кДж/кг	373
Значение продувки	P	2,5	%	4,5
Полезно используемая теплота в агрегате	Qпв	D*(iп.п - iп.в)+DP/100(iкип-iп.в)	кВт	42,0*103
Полный расход топлива	В	(Qпг*100)/(Qpр*зпг)	кг/с	1,90
Расчетный расход топлива	Вр	В*(100-q4)/100	кг/с	1,80

Выводы: 1. Q^p_р согласно расчетам составляет 25447 кДж/кг, что больше 20000 не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.



1.2 Отношение В/ Вр составляет 1,90%, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

1.2.1 Основные конструктивные характеристики топки

Парогенераторы типа ТП-55У имеют пылеугольную топку для камерного сжигания каменных и бурых углей и фрезерного торфа. По чертежам парогенератора составляем расчетную схему топки. В соответствии с рекомендациями гл. 4 определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки q_v. Расчетное значение q_v не должно превышать допустимого. Выбираем количество и тип пылеугольных горелок, устанавливаемых на фронтовой стене топки. Расчеты выполняем в табл. 3-4.

Таблица 3-4. Расчет конструктивных характеристик топки

1.2.2 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора полностью экранированная трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 110 мм на фронтовой и боковых стенах и 80 мм на задней стене. Для повышения устойчивости горения топлива с малым выходом летучих в нижней части топки устанавливаем зажигательный пояс из хромомагнезитовой обмазки, нанесенной на ошипованные экранных труб. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь ее стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки, результаты расчета сводим в табл. 3-5



Таблица 3-5. Расчет полной площади поверхности стен топки F_ст и площади лучевоспринимающей поверхности топки H_л

1.2.3 Поверочный расчет теплообмена в топке

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке, результаты сводим в табл. 3-6

Таблица 3-6. Поверочный расчет теплообмена в топке.

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула, способ определения
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности	Нл	По конструктивным размерам	м2	326,4
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов	Нл.откр	По конструктивным размерам	м2	277,1
Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов	Нл.закр	По конструктивным размерам	м2	49,3
Полная площадь стен топочной камеры	Fст	По конструктивным размерам	м2	377,4
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности	Ш	( жоткр*Нл.откр+ жзакр*Нл.зак)/Fст	-	0,356
Эффективная толщина излучающего слоя пламени	s	3,6*Vт/Fст	м	3,34
Полная высота топки	Нт	По конструктивным размерам	м	18,02
Высота расположения горелок	hr	По конструктивным размерам	м	4,42
Относительный уровень расположения горелок	Xт	hr/Нт	-	0,4156
Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке	М	0,59-0,5Xт	-	0,382
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки	ат	По табл. 4 -3 [2]	-	1,2
Присос воздуха в топки	?ат	По табл. 2 - 1 [2]	-	0,1
Присос воздуха в системе пылеприготовления	?аплу	То же	-	0,1
Температура горячего воздуха	tг.в	По предварительному выбору	0С	380
Энтальпия горячего воздуха	Iг.в	По I? табл. [2]	кДж/кг	3500
Энтальпия присосов воздуха	Iпрс	То же	кДж/кг	225
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом	Qв	(ат-?ат-?аплу)*Iгв+(?ат+?аплу)* Iпрс	кДж/кг	3545
Полезное тепловыделение в топке	Qт	Qp*(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+ Qв- Qв.вн	кДж/кг	28992
Адиабатическая температура горения	?а	По табл. 10 [2]	0С	2500
Температура газов на выходе из топки	?т''	По предварительному выбору	0С	100
Энтальпия газов на выходе из топки	Iт''	По I? табл. [2]	кДж/кг	14500
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	Vcср	(Qт-Iт")/(?а-?т'')	кДж/кг	9,66
Объемная доля:
водяных паров	rH2O	По табл. 1-2 [2]	-	0,060
трехатомных газов	rRO2	То же	-	0,108
Суммарная объемная доля трехатомных газов	rn	rRO2+ rH2O	-	0,168
Произведение	сrns	сrns	м*мПа	0,056
Коэффициент ослабления лучей:	kr	По рис. 5-5 или по формуле 5-26 [2]	l(м*мПа)	18
трехатомных газов	kзл	По рис. 5-6 или по формуле 5-27 [2]	l(м*мПа)	0,067
золовыми частицами	kкокс	По § 5-2 [2]	l(м*мПа)	10
частицами кокса	ч1	По § 5-2 [2]	-	1
Безразмерные параметры	ч2	То же	-	0,1
Коэффициент ослабления лучей топочной средой	k	kr*rn+ kзл* мзл+ kкокс* ч1* ч2	l(м*мПа)	5,26
Суммарная сила поглощения топочного объема	kсs	Kсs	-	1,7
Степень черноты факела	аф	По рис. 5-4 или по формуле 5-22 [2]	-	0,7
Степень черноты топки	ат	По рис. 5-3 или по формуле 5-20 [2]	-	0,8
Тепловая нагрузка стен топки	qF	(Вp*Qт)/(Fст )	кВт/м2	138,2
Температура газов на выходе из топки	?т''	По рис. 5-7 или по формуле 5-3 [2]	0С	1055
Энтальпия газов на выходе из топки	Iт''	По I? табл. [2]	кДж/кг	14500
Общее тепловосприятие топки	Qт	ц*(Qт-Iт'')	кДж/кг	14289
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки	Qл	(Вp*Qт)/( Нл)	кВт/м	78,7



Выводы: 1.Vс_ср согласно расчетам составляет 9,66 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.Qлт согласно расчетам составляет 14289 кДж/кг,Qт28992кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.3 Расчет фестона и перегревателя

При тепловом расчете серийного парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом.

Перегреватель включен по сложной схеме с пароохладителем, установленным ,,в рассечку,,. Следовательно, расчет перегревателя нужно вести раздельно, до пароохладителя и после него. Тепловосприятие пароохладителя учтем при расчете первой (по ходу пара) ступени перегревателя.

Первая ступень выполнена из сдвоенных змеевиков и включена по схеме с параллельно - смешанным током, вторая - из одинарным змеевиком и включена по схеме с последовательно - смешанным током. Обе ступени имеют коридорное расположение труб.

Змеевики второй ступени перегревателя изготовлены из жаропрочной стали, и ее поверхность нагрева, а также конструктивные размеры изменять не следует. Эту ступень проверим поверочным расчетом.

Для первой ступени, выполненной из углеродистой стали, конструктивным расчетом определяют требуемую площадь поверхности нагрева.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитываем с учетом коэффициента тепловой эффективности Ш. Влияние излучения газового объема, расположенного перед первой ступенью, на коэффициент теплопередачи перегревателя учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением.

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенератора, сводим в табл. 3-7.

Таблица 3-7. Поверочный расчет фестона

Вывод: 1.а_к согласно расчету составляет 30.6 кВт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.а_л согласно расчету составляет 34.2 кВт/(м²К),что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчету составляет 32,8 кВт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Q_т согласно расчету составляет 1062 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.?Q согласно расчету составляет 7.182 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-8 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя



1.4 Расчет хвостовых поверхностей

При выполнении проекта установки агрегата на заданные паропроизводительность, параметры пара и вид топлива, а также при разработке проекта реконструкции существующего парогенератора в связи с повышением его производительности путем изменения параметров пара и вида топлива используют два варианта расчета хвостовых поверхностей:

1. Для парогенератора, хвостовые поверхности которого в основном соответствуют условиям задания на проектирование, поверочно - конструктивным расчетом проверяют экономайзер и воздухоподогреватель с внесением в их конструктивные размеры и характеристики необходимых корректив.

2. Для парогенератора, не имеющего хвостовых поверхностей или если имеющиеся хвостовые поверхности условиям задания на проектирование не удовлетворяют, конструктивным расчетом новых хвостовых поверхностей определяют их площади нагрева и конструктивные характеристики.

1 Полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого. Для пересчета (второе приближение) принимаем другое значение температуры пара на входе в ступень и повторяем расчет.

2 Полученная температура отличается от температуры газов в первом приближении менее чем на 50° С, поэтому коэффициент теплопередачи пересчитывать не требуется.

3 Полученное расхождение тепловосприятий не превышает допустимого. Следовательно, значение температуры пара на входе во вторую ступень перегревателя V = 250° С, принятое при втором приближении, конструктивным характеристикам ступени соответствует и поверочный расчет ступени на этом заканчиваем.

1.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Таблица 3-9 Поверочный расчет второй ступени перегревателя



Выводы: 1.Q согласно расчетам составляет 415.6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.а_к согласно расчетам составляет 36 Вт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.а_л согласно расчетам составляет 29,5 Вт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.?t_прт согласно расчетам составляет 540 ^оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.?t согласно расчетам составляет 537 ^оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

6. ?Q согласно расчетам составляет -56.9 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Таблица 3-10 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя



Выводы: 1.а_к согласно расчетам составляет 56,9 Вт/(м²К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.а_л согласно расчетам составляет 21,7 Вт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 50,1 Вт/(м²К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.



1.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Используя чертежи и техническую документацию парогенератора ТП-55У, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.

Таблица 3-11 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование	Обозначение	Единица	Ступень
			I	II
Диаметр труб:
наружный	D	мм	32	32
внутренний	Dвн	мм	26	26
Расположение труб	-	-	шахматное	шахматное
Количество труб в горизонтальном ряду	z1	шт.	16	16
Количество горизонтальных рядов труб	z2	шт.	38	12
Шаг труб:
поперек потока газов (по ширине)	s1	мм	90	90
вдоль потока газов (по высоте)	s2	мм	56	56
Относительный шаг труб
поперечный	-	-	2,8	2,8
продольный	-	-	1,75	1,75
Площадь поверхности нагрева	H	м2	425	136
Размеры сечения газохода поперек движения газов		м	4,73	4,73
Площадь живого сечения для прохода газов	F	м2	7.14	7.14
Количество параллельно включенных труб (по воде)	z0	шт.	32	32
Площадь живого сечения для прохода воды	F	м2	0,028	0,028

1.8 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Таблица 3-12 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование	Обозначение	Единица	Ступень
			I	II
Диаметр труб:
наружный	d		40	40
внутренний	dвн		37	37
Длинна труб	L		3,4	3,4
Расположение труб	-	-	Шахматное	Шахматное
Количество ходов по воздуху	n	шт.	2	2
Количество труб в ряду поперек движения воздуха	z1	шт.	70	70
Количество рядов труб вдоль движения воздуха	z2	шт.	34	34
Шаг труб:
поперечный (поперек потока воздуха)	s1	Мм	56	56
продольный (вдоль потока воздуха)	s2	Мм	44	44
Относительный шаг:
поперечный	s1/d	-	1,4	1,4
продольный	s2/d	-	1,1	1,1
Количество параллельно включенных труб (по газам)	z0	шт.	2400	2400
Площадь живого сечения для прохода газов	F	м2	4.08	4.08
Ширина сечения воздушного канала	B	М	7.31	7.31
Средняя высота воздушного канала	h	М	1,7	1,7
Площадь живого сечения для прохода воздуха	Fв	м2	3.56	3.56
Площадь поверхности нагрева	H	м2	1700	1700

1.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Таблица 3-13 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Площадь поверхности нагрева ступени	Н	По конструктивным размерам	м2	246.5
Площадь живого сечения для прохода газов	Fр	То же	м2	7.14
То же, для прохода воды	f	То же	м2	0,017
Температура газов на входе в ступень	?'	Из расчета перегревателя	оС	950
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	13500
Температура газов на выходе из ступени	?''	По выбору	оC	500
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	По I?-таблице[2]	кДж/кг	7400
Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами)	Qр	ц(I'- I'' +?а Iопрс)	кДж/кг	6020
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени	i''	iп+ ?iпо-Вр/D(Qтл+Qк+Qпе)	кДж/кг	4824
Температура воды на выходе из ступени	t''	По табл. VI - 6 [2]	оС	257.4
Удельная энтальпия воды на входе в ступень	i'	t''-ВрQг/Dэк	кДж/кг	4146
Температура воды на входе в ступень	t'	По табл. VI - 6 [2]	оС	147
Средняя температура воды	t	0,5(t'+ t'')	оС	202.2
Скорость воды в трубах	щ	Dэкхср/Ш	м/с	10.3
Средняя температура газов	?	0,5(?'+ ?'')	оС	725
Средняя скорость газов	щг	(ВpVг+?)/273f	м/с	64.2
Коэффициент теплоотдачи конвекции	ак	По рис. 6 - 4 [2]	Вт/(м2К)	78
Эффективная толщина излучающего слоя	s	0,9*( 4s1s2/( рd2) - 1)*d	м	0,18
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	рrns	рrns	мМПа	0,0028
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kr	По рис.5 - 5 [2]	l/(мМПа)	3.8
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kзл	По рис. 5 - 6 [2]	l/(мМПа)	0,083
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока	kрs	(krrn+ kзл мзл) ps	-	0,012
Степень черноты газов	а	По рис. 5 - 4 [2]	-	0,116
Температура загрязненной стенки трубы	tст	tср+ ?t	оС	262.2
Коэффициент теплоотдачи излучением	aл	По рис. 6 - 11 [2]	Вт/(м2К)	7
Температура в объеме камеры перед ступенью	?'	Из расчета перегревателя	оС	950
Коэффициент	А	По § 6 - 2 [2]	-	0,4
Глубина по ходу газов:
ступени	lп	По конструктивным размерам	м	3,23
объема перед ступенью	lоб	То же	м	3.06
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a1	ж(ак+а'л)	Вт/(м2К)	86.2
Поправка к коэффициенту загрязнения	?е	По табл. 6 - 1 [2]	м2К/Вт	0,002
Коэффициент загрязнения	е	По формуле (6-8) [2]	м2К/Вт	0,004
Коэффициент теплопередачи	k	а1/(1+еа1)	Вт/(м2К)	64.0
Разность температур между средами:
наибольшая	?tб	?'- t''	оС	692.6
наименьшая	?tм	?''- t'	оC	353
Отношение	R	?tб/?tм	-	1,9
Температурный напор	?t	0,5(?tб+?tм)	оС	522.8
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	Qт	kH?t/103Вp	кДж/кг	2370
Расхождение расчетных тепловосприятий	?Q	(Qт-Qр)/Qт	%	-0.6

Выводы: 1. а_к согласно расчетам составляет 78 Вт/(м²К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. а_л согласно расчетам составляет 7 Вт/(м²К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 64.0 Вт/(м²К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Q_т согласно расчетам составляет 2370 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5. ?Q согласно расчетам составляет -0.6 %, что

соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

1.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-14 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя



Выводы:

1. Q_т согласно расчетам составляет 1061 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

2 ?Q согласно расчетам составляет -0.2 % что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.



1.11 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-15 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Выводы: 1.k согласно расчетам составляет 19,8 Вт/(м²К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. ?Q согласно расчетам составляет 60.3 %, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-17 Конструкторский расчет первой ступени экономайзера

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Температура газов на входе в ступень	?'	Из расчета второй ступени воздухоподогревателя	оС	349
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	5300
Температура газов на выходе из ступени	?''	Из расчета первой ступени воздухоподогревателя	оС	150
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	То же	кДж/кг	3655
Количество теплоты, отданное газами	Qр	ц(I'- I'' +?аIопрс)	кДж/кг	1615

1.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 3-18 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Расчетная температура горячего воздуха	tг.в	Из расчета воздухоподогревателя	оС	370
Энтальпия горячего воздуха при расчетной температуре	Iог.в	То же	кДж/кг	3500
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом	Qв	(ат-?ат-?аплу)Iов+(?а т+?аплу) Iопрс	кДж/кг	3722
Полезное тепловыделение в топке	Qт	Qрр(100-q3-q4-q6шл)/(100-q4)+ Qв	кДж/кг	29169
Лучистое тепловосприятие топки	Qтл	(Qг- I''т)ц	кДж/кг	14289
Расчетная невязка теплового баланса	?Q	Qррзпг(Qтл+ Qк+ Qпе+ Qэк)(1-q4/100)		4541
Невязка	-	?Q/Qрр*100	%	17,8

Выводы: 1. ?Q согласно расчетам составляет 4541 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. Невязка согласно расчетам составляет 17,5 %, что выше допустимого значения.



Выводы

Из расчёта теплового баланса парогенератора следует, что полезно используемая теплота 42.0*10³ кДж/кг в агрегате соответствует рекомендациям по использованию типа топки, процент расхождения между полным расходом топлива и расчётным расходом составляет 0,1 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Согласно поверочному расчету теплообмена в топке следует, что полезное тепловыделение в топке составляет 28992 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания составляет 9.66 , что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Общее тепловосприятие топки составляет 14289 кДж/кг- что соответствует рекомендациям по использованию.

В соответствии с поверочным расчетом фестона, мы рассчитали коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 30.6 кВт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равный 34.2 Вт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равный 32.8 кВт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, суммарное тепловосприятие газохода фестона согласно расчётам составляет 1062.3 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий составляет 7.182%, что соответствует рекомендациям.

Из вычислений поверочного расчета второй ступени перегревателя суммарное тепловосприятие ступени согласно расчётам составляет 415,6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи конвекцией составляет 36 кВт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 29.5 Вт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный напор при противотоке равный 540 ?С, что не соответствует рекомендациям 400?С, расхождение расчетных тепловосприятий составляет -23.4%, что меньше допустимой нормы.

Согласно конструктивному расчету первой ступени перегревателя следует, что коэффициент теплоотдачи конвекцией 56.9 кВт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 21.7 Вт/(м²?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равен 50.1 кВт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный перепад равный 305?С, что больше допустимой нормы 200?С.

В поверочном расчете второй ступени экономайзера мы рассчитали: коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 78 кВт/(м²?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплоотдачи излучением равный 7 Вт/(м²?К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплопередачи равный 64.0 кВт/(м²?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий равно -0.6 %, что меньше допустимой нормы.

Из поверочного расчета первой ступени воздухоподогревателя следует, что тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена составляет 1416 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, расхождение расчетных тепловосприятий составляет 98 %, полученное расхождение тепловосприятий больше допустимого.

Согласно поверочному расчету второй ступени воздухоподогревателя следует, что коэффициент теплопередачи равен 19,1 кВт/(м²?К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий согласно расчётам составляет -0.2 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки

Расчётная невязка теплового баланса парогенератора согласно расчётам составляет 17,8 %, полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Перечень ссылок

1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 2010г.

2. Тепловой расчет промышленных парогенераторов, Под. ред. В. И. Частухина.- Киев: Высшая школа, 1980г.

3. Гарденина Г. Н., Маргулин С.А. и др. Паровые котлы типа КЕ для сжигания твердого топлива.- Промышленная энергетика, 2007 г.

4. СНиП II-35-76. Котельные установки. -.: Стройиздат, 2011г.

Размещено на Allbest.ru