Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140

Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140

Основные цели поверочного расчета. Предназначение котельного агрегата БКЗ 210-140. Тепловой расчет парогенератора: анализ пароперегревателя, фестона, перегревателя, сущность конструктивных размеров воздухоподогревателя. Анализ дымососа и вентилятора.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	12.03.2012
Размер файла	207,7 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140

поверочный расчет тепловой парогенератор

Введение

Поверочный расчет выполняют для существующих парогенераторов. По имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и топливе определяют температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, К.П.Д. агрегата, расход топлива. В результате поверочного расчета получают исходные данные, необходимые для выбора вспомогательного оборудования и выполнения гидравлических, аэродинамических и прочностных расчетов.

При разработке проекта реконструкции парогенератора, например в связи с увеличением его производительности, изменением параметров пара или с переводом на другое топливо, может потребоваться изменение целого ряда элементов агрегата. Однако основные части парогенератора и его общая компоновка, как правило, сохраняется, а реконструкцию тех элементов, которые необходимо изменить, выполняют так, чтобы по возможности сохранялись основные узлы и детали типового парогенератора.

Расчет выполняется методом последовательного проведения расчетных операций с пояснением производимых действий. Расчетные формулы сначала записываются в общем виде, затем подставляются числовые значения всех входящих в них величин, после чего приводится окончательный результат.

1. Описание парогенератора

Котельный агрегат БКЗ 210-140 Барнаульского котельного завода предназначен для работы при следующих параметрах:

- производительность - 210 т/ч

- рабочее давление за главной паровой задвижкой - 140 ата

- температура перегретого пара - 550 ⁰С

- температура питательной воды - 230 ⁰С

- водяной объём котла - 62 м³

- паровой объём котла - 32 м³

Компоновка котла выполнена по П - образной схеме. Топка расположена в первом, восходящем газоходе. Во втором, нисходящем газоходе, расположен водяной экономайзер и воздухоподогреватель. В верхнем горизонтальном газоходе расположен пароперегреватель.

1.1 Топочная камера

Топочная камера по всей высоте прямоугольного сечения, имеет размеры (по осям труб) 9536 * 6656 мм и объём 992 м³.

Стены топочной камеры полностью экранированы трубами диаметром 60 * 5.5, сталь 20, с шагом 64 мм. Экраны топки разделены на 14 самостоятельных циркуляционных контуров. Экранные трубки каждого контура входят в камеры диаметром 273 * 36, сталь 20. Паровая смесь из верхних камер боковых и фронтового экранов отводится в барабан трубами ф133 * 10, сталь 20, а из камер заднего экрана трубами ф133 * 10, сталь 12Х1МФ. Подвод котловой воды из барабана к нижним камерам экранов осуществляется трубами ф133 * 10, сталь 20.

В верхней части трубы заднего экрана отогнуты внутрь топочной камеры, образуя «порог». «Порог» предназначен для улучшения аэродинамики газового потока на выходе из топочной камеры и частичного затемнения ширм пароперегревателя.

В нижней части топочной камеры трубы фронтового и заднего экранов образуют «холодную воронку».

Топочная камера оборудована горелочными устройствами типа «тонкие струи» для сжигания торфа, в количестве 4 штук, расположенными на фронтовой стене топки, и шестью мазутными горелками, расположенными на боковых стенках топки. Растопка котла предусматривается 6-ю мазутными форсунками механического распыливания, вмонтированными горелки.

Шлакоудаляющие устройства состоят из шлакоприёмной течки, шнекового транспортёра и шлаковой дробилки.

Для размола фрезерного торфа с фронта котла установлены четыре молотковые мельницы типа ММТ-1300/2004/735 с гравитационными сепараторами.

1.2 Барабан котла и сепараторные устройства

Котёл имеет 1 сварной барабан с внутренним диаметром 1600 мм и с толщиной стенки 112 мм, из стали 16ГНМ.

Для получения качественного пара в котле применены схема двухступенчатого испарения и соответствующие сепарационные устройства.

Первая ступень испарения (чистый отсек) расположена непосредственно в барабане котла.

Солёными отсеками служат выносные сепарационные циклоны (по 2 циклона на каждой стороне котла). Такая схема обеспечивает нужное качество пара при питании котла водой с солесодержанием до 100 мг/литр при продувке не выше 3%.

В выносную сепарационную ступень (вторую ступень испарения) включены блоки боковых стен топки, соединяющиеся с циклонами трубами ф133 * 10, сталь 20, циклоны, в свою очередь, соединены с барабаном котла также трубами ф133 * 10, сталь 20.

Каждый блок циклонов состоит из 2-х труб ф426 * 36, сталь 20 с расположенными в них дырчатыми подпорными листами и антикавитационными крестовинами.

В первой ступени сепарационными устройствами являются внутрибарабанные циклоны с барботажной промывкой пара и жалюзийные сепараторы.

Питательная вода поступает в барабан по 12 трубам ф60 * 5.5. сталь 20 в раздающие короба. 50% питательной воды через отверстия в коробах направляется на промывочные щиты. Протекает по ним и сливается в водяной объём барабана. Остальная часть питательной воды из раздающих коробов сливается непосредственно в водяной объём помимо промывочных щитов.

Пароводяная смесь из экранной системы котла поступает распределительные короба, расположенные в барабане, откуда она направляется во внутрибарабанные циклоны. Вода, отсепарированная в циклонах, сливается в водяной объём барабана: пар, поднимаясь вверх, проходит через первичный жалюзийный сепаратор, расположенный непосредственно над циклоном, а затем проходит в барабане через слой воды, текущей по промывочным листам, и попадает во вторичный сепаратор: далее, через дроссельный дырчатый лист пар проходит в пароперегреватель котла.

Средний уровень воды в барабане котла должен поддерживаться на 200 мм ниже геометрической оси барабана. Отклонение уровня от среднего не более 50 мм.

Для обеспечения равномерного нагрева барабана при растопках котла предусмотрен паровой обогрев котла от постороннего источника насыщенным паром давлением 40-140 ата.

1.3 Пароперегреватель

Пароперегреватель выполнен с учётом склонности сжигаемого топлива к шлакованию. Пароперегреватель радиационно-конвективного типа. Радиационная поверхность выполнена в виде ширмовых поверхностей, расположенных в топке, и трубопотолочного перекрытия. Конвективные поверхности пароперегревателя в верхнем поворотном газоходе котла. Регулирование температуры перегретого пара осуществляют путем впрыска «собственного» конденсата в пароохладителях 1 и 2 ступени.

Пар из барабана котла по 6-ти трубам ф133 * 10, сталь 20 поступает в камеры ф219 * 26, сталь 20, потолочного пароперегревателя. Который выполнен из труб ф32 * 4, сталь 20, и закрывает весь потолок котла, как над топкой, так и над поворотной камерой. Трубы потолочного пароперегревателя переходят в змеевики «холодного пакета». После «холодного пакета» пар по 6 трубам ф133 * 13, сталь 20, попадает в 8 крайних ширм. Пройдя крайние ширмы, пар 8-ю трубами ф133 * 10, сталь 12Х1МФ, подаётся в пароохладители 1 ступени (камеры ф273 * 25, сталь 12Х1МФ). После регуляторов пар по 8 трубам ф133 * 10, сталь 12Х1МФ, поступает в 8 средних ширм. Ширмовый пароперегреватель выполнен из труб ф32 * 4, сталь 12Х1МФ. Из средних ширм по 8 трубам ф133 * 10, сталь 12Х1МФ пар подаётся во входные камеры ф273 * 25, сталь 12Х1МФ «горячего» пакета пароперегревателя, откуда поступает в 10 крайних микроблоков «горячего» пакета, выполненных из труб ф32 * 4. сталь 12Х1МФ. Пройдя крайние микроблоки, пар попадает в промежуточные камеры ф273 * 36. сталь 12Х1МФ и из них перебрасывается в 8 задних микроблоков «горячего» пакета пароперегревателя, выполненных из труб ф32 * 5, сталь 12Х1МФ. Из средних микроблоков пар по 8 трубам ф133 * 17, сталь 12Х1МФ, поступает в камеры пароохладителей 2 ступени. После регуляторов пар по 10 трубам ф133 * 17, сталь 12Х1МФ направляется в 10 крайних микроблоков выходного пакета (4 ступень) пароперегревателя, выполненных из труб ф32 * 5,сталь 12Х1МФ. Пройдя крайние микроблоки пар поступает в промежуточные камеры ф273 * 45, сталь 12Х1МФ 4-й ступени пароперегревателя и из них направляется в 8 средних микроблоков 4-й ступени, выполненных из труб ф32 * 5,5.сталь 12Х2МФОР. Из средних микроблоков пар по 8 трубам ф133 * 17,сталь 12Х1МФ, поступает в паро-сборную камеру ф273 * 45, сталь 12Х1МФ.

Переброс пара из крайних ширм и микроблоков в средние выполняется для уменьшения «разверки» температуры пара.

1.4 Установка для получения собственного конденсата

Для получения конденсата на впрыск в пароохладители, котельный агрегат оборудован змеевиковыми конденсаторами. Охлаждение пара в конденсаторах осуществляется питательной водой, прошедшей первую (по ходу воды) ступень водяного экономайзера.

Пар поступает из барабана котла по трубам ф60 * 5,5, сталь 20 в конденсатор ф426 * 36.сталь 20. Полученный конденсат сливается в сборный коллектор ф133 * 10 по трубам ф60 * 5,5, сталь 20 и оттуда поступает к регулирующим клапанам.

Подача конденсата в пароохладители осуществляется за счёт перепада давления, созданного паровыми эжекторами, расположенными в камерах пароохладителя (1 ступень), а также за счёт падения давления пара между барабаном и камерой пароохладителя 2 ступени.

Для слива избытка конденсата в барабан сборный коллектор соединяется с барабаном трубами ф133 * 10,сталь 20.

1.5 Конвективная шахта

Конвективная шахта выполнена по «бесприсосной» схеме. Кубы воздухоподогревателя и нижнего экономайзера установлены друг на друге и сварены между собой, что значительно уменьшает присосы воздуха. При нагревании конвективная шахта расширяется вверх, компенсация расширения осуществляется трубным компенсатором, установленным между «горячими» частями воздухоподогревателя и водяного экономайзера. Воздухоподогреватель и водяной экономайзер размещены «в рассечку». Воздухоподогреватель скомпонован по двухпоточной схеме; верхний водяной экономайзер занимает всю глубину газохода, нижний размещён в двух симметричных газоходах.

Водяной экономайзер выполнен из труб ф32 * 3,5, сталь 20 в виде пакетов гладкотрубных змеевиков, расположенных в шахматном порядке. Воздухоподогреватель выполнен из труб ф40 * 1,5,сталь 20. Дымовые газы протекают внутри труб, снаружи трубы омываются воздухом.

«Горячая» часть водяного экономайзера имеет независимое опирание на каркас. Остальные поверхности конвективной шахты, кроме нижнего куба, опираются на металлоконструкции каркаса конвективной шахты. Нижний куб воздухоподогревателя выполнен подвесным и является съёмным.

2. Тепловой расчет парогенератора

2.1 Расчетное задание

Для выполнения теплового расчета парогенератора будем исходить из следующих данных:

Паропроизводительность агрегата: D_п=210 т/ч

Давление пара за главной паровой задвижкой: р_п=140 ата

Температура перегретого пара: t_пп=550 ⁰С

Температура питательной воды: t_пв=230 ⁰С

Температура уходящих газов: _ух=130 ⁰С

Топливо: природный газ, газопровод «Урицк - Старожовка»

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель - 30 ⁰С

Температура горячего воздуха - 333 ⁰С

2.2 Топливо, воздух и продукты сгорания

Из табл. 2 [1] выписываем расчетные характеристики топлива:

- состав газа по объему ,% CH₄=91.9%, C₂H₆=2.4%, C₃H₈=1.1%, C₄H₁₀=0.8%, C₅H₁₂=0.1%, N₂=3.2%, CO₂=0.5%;

- теплота сгорания низшая сухого газа Q_н^с=8710 ккал/м³=36494.9 кДж/м³;

- плотность при 0⁰С и 760 мм.рт.ст.: _г.тл.^с=0.789 кг/м³.

1) Теоретическое количество воздуха:

2) Теоретический объем азота:

V_N₂⁰=0.79V⁰+N₂/100=0.79*9.7+3.2/100=7.67 м³/м³;

3) Объем трехатомных газов:

V_RO₂⁰=0,01(CO₂+CO+H₂S+mC_mH_n)=0.01(0.5+91.9+22.4+31.1++40.8+50.1)== 1.042 м³/м³;

4) Теоретический объем водяных паров:

V_H₂_O⁰=0.01(H₂S+H₂+C_mH_nn/2+0.124*d_г.тл.)+0.0161V⁰=

=0.01(291.9+32.4+41.1+50.8+60.1+0.12410)+0.0161*9.7=2.17 м³/м³;

где d_г.тл - влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м³ сухого газа, г/м³;

5) Теоретический объем продуктов сгорания:

V_г⁰=V_RO₂⁰+V_N₂⁰+V_H₂_O⁰=1.042+7.67+2.17 = 10.882 м³/м³.

(что соответствует табличным данным XII [1])

По данным расчетных характеристик и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 16[1]) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки a_т и присосы воздуха по газоходам и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Объемы продуктов сгорания по газоходам

Наименование рассчитываемой величины, обозначение, размерность	V⁰=9.7 м³/м³ V_г⁰=10.882 м³/м³	V_RO₂= 1.042 м³/м³	V_N₂⁰= 7.67 м³/м³	V_H₂_O⁰= 2.17 м³/м³
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, ,	1.1	1.13	1.17	1.23
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, _ср,	1.1	1.115	1.15	1.2
Объем избыточного воздуха, (_т-1)V⁰, м³/м³	1.088	1.415	1.85	2.503
Объем водяных паров V_H₂_O=V_H₂_O⁰+0.0061(-1)V⁰, м³/м³	2.18	2.18	2.18	2.19
Объем дымовых газов, V_г=V_RO₂+V_N₂⁰+V_H₂_O+(-1)V⁰,м³/м³	11.98	12.307	12.742	13.405
Объемные доли трехатомных газов r_RO₂=V_RO₂/V_г	0.087	0.085	0.082	0.078
Объемные доли водяных паров r_H₂_O=V_H₂_O/V_г	0.182	0.177	0.171	0.163
Суммарная объемная доля r=r_RO₂+r_H₂_O	0.269	0.262	0.253	0.241

2.3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Поскольку на данном этапе расчета температура газов за той или иной поверхностью неизвестна, то расчет энтальпий газов выполняем на весь возможный за этой поверхностью диапазон температур.

Полученные данные сведём в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Энтальпии продуктов сгорания

T⁰C	I_г⁰, ккал/м³	I_в⁰, ккал/м³	I=I_г⁰+(-1)I_в⁰
			_т=1.1	_пп=1.13	_вэ=1.17	_вп=1.23
2200	9653	7873	10440	529
2100	9162	7485	9911	527
2000	8674	7098	9384	522
1900	8191	6710	8862	524
1800	7706	6322	8338	516
1700	7228	5944	7822	512
1600	6753	5566	7310	510
1500	6281	5187	6800	509
1400	5816	4809	6291	492
1300	5356	4431	5799	504
1200	4889	4063	5295	484	5417	495
1100	4442	3694	4811	480	4922	492
1000	3998	3326	4331	479	4430	489
900	3555	2967	3852	471	3941	482
800	3119	2618	3381	461	3459	471	3564	485
700	2693	2269	2920	449	2988	459	3079	473
600	2279	1922	2471	436	2529	446	2606	460
500	1877	1584	2035	427	2083	438	2146	451
400	1482	1255	1608	418	1645	427	1695	439	1771	459
300	1097	933	1190	405	1218	415	1256	428	1312	447
200	723	617	785	396	803	405	828	418	865	437
100	358	306	389		398		410		428

2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q_p^p. Расчеты выполняем в соответствии с приложением 9[1].

Таблица 2.3 Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Теплоемкость газообразного топлива, ккал/м³	с_тл =0.01(С_со2СО₂+ С_N₂N₂+C_CmHn* C_mH_n)+0.00124 С_н2о_тл	0.01(0.40610.5+0.30953.2+0.39291.9+0.5962.4+0.8381.1+1.124 0.8+1.3940.1)+0.001240.3595*10=0.408
Физическое тепло топлива, кДж/м³	i_тл=с_тл4.19t_тл	0.4084.19100=170.9
Отношение количества воздуха на входе в котел к теоретически необходимому	=_т-_т+_пп	1.1-0.05+0.06=1.11
Энтальпия теоретически необходимого воздуха на входе в котел, кДж/м³	I^о_х.в=с_рV^о_срt	1.999.770=1351.21
Энтальпия холодного воздуха, кДж/м³	I_х.в=с_рV^о_срt	1.999.730=579.09
Тепло воздуха, предварительно подогретого в калориферах	Q_в.вн=[( I^о_х.в)- I_х.в]	1.11*(1351.21-579.09)= =857.1
Располагаемая теплота топлива, Q_p^p, кДж/м³	q_н^p+q_в.вн +i_тл	36494.9+857.1+170.9= =37 522.9
Потеря теплоты от химического недожога, q₃,%	По табл. ХХ[1]	0.5
Потеря теплоты от механического недожога, q₄, %	По табл. ХХ[1]	0
Температура уходящих газов, _ух, ⁰С	По заданию	130
Энтальпия уходящих газов ,I_ух,кДж/кг	По -таблице	2342.6
Температура воздуха в котельной ,t_х.в, ⁰С	По выбору	30
Потеря теплоты с уходящими газами ,q_2,%		=
Потери теплоты q_5,%	По [1], рис. 5.1	0.58
Сумма тепловых потерь, ?q,%	q₂+q₃+q₄+q₅	4.5+0.5+0.58=5.58
К.п.д. парогенератора, ?_пг, %	100-??q	100-5.58=94.42
Коэффициент сохранения теплоты, ?	1-	1-=0.9939
Паропроизводительность агрегата, D, кг/с	По заданию	58.33
Температура перегретого пара, t_п._п,⁰С	По заданию	550
Температура питательной воды, t_п._в, ⁰С	По заданию	230
Удельная энтальпия перегретого пара, i_п._п, кДж/кг	По Н-S диаграмме	3459.4
Удельная энтальпия питательной воды, i_п.в, кДж/кг	По Н-S диаграмме	993.6
Полезно используемая теплота в агрегате, Q_пг, кВт	D(i_п.п-i_п.в)	58.33*(3459,4- 993.6)=143 830.1
Полный расход топлива, В, м³/с		=4.06
Расчетный расход топлива, В_р, м³/с		4.06

2.5 Основные конструктивные характеристики топки

Определяем активный объем и тепловое напряжение топки. Расчетное тепловое напряжение не должно превышать допустимого. С учетом рекомендаций выбираем количество и тип газомазутных горелок, установленных на боковых стенках. Расчеты приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 Расчет конструктивных характеристик топки

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Активный объём топки, V_т, м³	По конструктивным размерам	992
Тепловое напряжение объема топки: расчетное, q_V, кВт/м³ допустимое, q_V,кВт/м³	ВQ_н^р/V_т по табл. ХХ[1]	4.06*36494.9/992=149.4 420

2.6 Расчет теплообмена в топке

Стены топки парогенератора БКЗ-210-140 полностью экранированы трубами диаметром 60 * 5.5, сталь 20, с шагом 64 мм. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2.5.

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

Расчет полной площади поверхности стен топки F_ст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Н_Л

Таблица 2.5

Наименование	Стены топки
	Фронтовая и свод	боковые	Задняя	Выходное окно топки	Суммарная площадь
^{Объем топочной камеры, м3}	-	-	-	-	992
Расстояние между осями крайних труб, b, м	9.536	6.656	9.536	9.536	-
Длина трубы, м	153.9
Полная поверхность стен топки, м²	542
Наружный диаметр экранных труб , d, мм	60	60	60	60	-
Шаг экранных труб, s, мм	64	64	64	64
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены), l, мм	80	80	80	-	-
Отношение s/d	1.067	1.067	1.067	-	-
Отношение l/d	1.33	1.33	1.33	-	-
Угловой коэффициент экрана, х	0.95	0.95	0.95	1.00	-
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Н_л, м²					530

Таблица 2.6. Поверочный расчет теплообмена в топке

Величина	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Суммарная площадь луче воспринимающей поверхности, Н_л,м²	По конструктивным размерам	530
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Н_л.откр, м²	По конструктивным размерам	530
Полная площадь стен топочной камеры, F_ст, м²	По конструктивным размерам	542
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности, ?_ср		=0.538
Эффективная толщина излучающего слоя пламени, s, м		=6.59
Полная высота топки, Н_т	По конструктивным размерам	15.62
Высота расположения горелок, h_г, м	То же	2.47
Относительный уровень расположения горелок, х_г	h_г/Н_т	2.47/15.62= =0.16
Параметр, учитывающий распределение температуры в топке, М	0.59-0.2х_г	0.59-0.2*0.16= =0.558
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, ?_т	По табл. 4-5	1.10
Присосы воздуха в топке, ??_т	По табл. 2-1	0.05
Температура горячего воздуха, t_г.в,⁰С	По предварит. выбору	333
Энтальпия горячего воздуха, I_г.в⁰, кДж/м³	По IJ- таблице	4355
Энтальпия присосов воздуха, I_прс⁰, кДж/м³	То же	1209
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, Q_В, кДж/м³	(a_Т-Da_Т)* *I_г.в⁰+--Da_ТI_прс⁰	(1.10-0.05)* 4355 + 0.05 *1209 = 4633.2
Полезное тепловыделение в топке, Q_Т, кДж/ м³	Q_p^p+Q_В	37 522.9*0.95+ 4633.2=40 280
Адиабатическая температура горения, ?_а? ⁰С	По IJ- таблице	2043
Температура газов на выходе из топки ?_Т^``? ⁰С	По предварительному выбору	1170
Энтальпия газов на выходе из топки, I_Т``, кДж/м³	По I?- таблице	21578
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, V_ср, кДж/(м³ *К)		=21.4
Объемная доля: водяных паров, r_Н2О трехатомных газов, r_RO₂	По таблицам,[1]	0.078 0.163
Суммарная объемная доля трехотомных газов, r_n	r_Н2О+ r_RO₂	0.078 +0.163= =0.241
Произведение pr_ns, м*МПа	pr_ns	1.030.2416.59=1.64
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, k_г,1/(м*МПа)	По номограмме 3, [1]	0.47
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г	0.241*0.47=0.11
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)		0
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ	0.11+0=0.11
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0.52 0.52
Степень черноты факела, а_Ф	m*a_СВ+(1-m)a_г	0.5580.52+0.440.52= =0.52
Степень черноты топки, а_Т		= =0.67
Тепловая нагрузка стен топки, q_F, кВт/м²		= =301.7
Температура газов на выходе из топки, ?_Т^``? ⁰С	По формуле, [1,стр.103,2 сверху]	1089.1
Энтальпия газов на выходе из топки, I`` , кДж/м³	По IJ- таблице	19 939
Общее тепловосприятие топки, Q_Т^Л, кДж/м³	j(Q_Т-I``_Т)	0.994(40280-19939)=20 260
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, q_Л^ср		= =155.2

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

2.7 Расчет фестона

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

Таблица 2.7. Поверочный расчет фестона

Наименование	Формула или способ определения	Расчет
Полная площадь поверхности нагрева, Н, м²	По конструктивным размерам	31.6
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона Н_доп, м²	- // -	4.2
Диаметр труб, d, мм	- // -	13310
Поперечный шаг труб, мм	- // -	794
Количество рядов труб, z₂,шт	- // -	1
Длина трубы, м	- // -	6.3
Площадь живого сечения для прохода газов, F, м²	АВ-z₁dl	75.1
Эффективная толщина излучающего слоя, s, м		0.7
Температура газов перед фестоном, ?`,⁰С	Из расчета топки	1089,1
Энтальпия газов перед фестоном, I`, кДж/м³	Из расчета топки	19 433.7
Температура газов за фестоном, ?``, ⁰С	По предварительному выбору	1000
Энтальпия газов за фестоном, I``, кДж/кг	По IJ- таблице	18 761.7
Количество теплоты, отданное фестону, Q_г, кДж/кг	j(I`-I``)	0.994(19433.7-18761.7) =668
Температура кипения при давлении в барабане(p_Б=14.2 МПа), t_кип, ⁰С	По [4]	338
Средняя температура газов, ?_ср,⁰С	0,5(J``+--J`)	0,5(1 089.1+1 000)= =1 044.6
Средний температурный напор, ?t,⁰C	J_ср-t_кип	1044.6-338=706.6
Средняя скорость газов, w, м/с		=15.64
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, ?_К, кВт/(м²К)	По номограмме 12, [1]	60
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_ns, м*Мпа	pr_ns	0.10.2410.7=0.017
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,к_г,1/(м*МПа)	По номограмме 3, [1]	3.7
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г	3.7*0.241=0.89
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)		0
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ	0.89+0=0.89
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0.06 0.06
Степень черноты излучающей среды, а	m*a_СВ+(1-m)a_г	0.5580.06+0.442 *0.06=0.06
Температура загрязнённой стенки трубы, t_ст, ⁰С	t_КИП+??t	338+80=418.0
Коэффициент теплоотдачи излучением, ?_Л, Вт/(м²К)	По номограмме 19, [1]	180
Коэффициент использования поверхности нагрева, ?	По 6-2	0.95
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁, Вт/(м²К)	t_КИП+--Dt	0.95(180+60)=228
Коэффициент загрязнения, ?? м²К/Вт	По ф-ле 7-49 и рис. 7-9, [1]	0
Коэффициент теплопередачи k, Вт/м²К		228
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Q_ф, кДж/м³		= =487.2
Тепловосприятие настенных труб, Q_ДОП, кДж/кг		=166.7
Суммарное тепловосприятие газохода фестона, Q_T, кДж/кг	Q_ф+ Q_ДОП	487.2+166.7= =653.9
Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, %	100	*100=2.1

2.8 Расчет перегревателя

Пароперегреватель радиационно-конвективного типа. Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности ?. Влияние излучения газового объема, расположенного перед перегревателем, на коэффициент теплопередачи учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением.

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

Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2.9.

Таблица 2.8. Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Диаметр труб, d/d_ВН, мм	По конструктивным размерам	36/32
Количество труб в ряду (поперек газохода) z₁, шт	- // -	24
Количество рядов труб ,z₂, шт	- // -	8
Средний шаг труб, s₁, мм	- // -	80
S₂, мм	- // -	86
Расположение труб в пучке	- // -	коридорное
Характер омывания	- // -	поперечное
Средняя длина змеевика, l, м	- // -	15.6
Полная площадь поверхности нагрева, H, м²	- // -	169
Площадь живого сечения для газов, F, м²	АВ - dln, [1]	23.9
Количество параллельно включенных змеевиков ( по пару), m, шт	По конструктивным размерам	54
Площадь живого сечения для прохода пара, f, м²	?d²_стm/4	0.7850.032²54=0.045

Таблица 2.9. Поверочный расчет перегревателя

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Диаметр труб, d/d_ВН, мм	По конструктивным размерам	36/32
Площадь поверхности нагрева, Н, м²	То же	169
Температура пара на выходе из перегревателя, t``, ⁰С	По заданию	550
То же на входе в перегреватель, t`, ⁰С	Из расчёта фестона	338
Давление пара: на выходе, р``, МПа на входе, р`, МПа	По заданию По выбору	14.0 14.3
Удельная энтальпия пара : на выходе , i^``_П, кДж/ м³ на входе, i^`_П, кДж/м³	По [4] То же	3160.6 2875.0
Суммарное тепловосприятие ступени, Q, кДж/м³		(3160.6-2875.0)= =4101.1
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, q_Л^СР, кВт/м²	Из расчета топки	155.2
Коэффициент распределения тепловой нагрузки: по высоте, h_В между стенами, h_СТ	По номограмме 11, [1]	1.28 1
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки, q_Л, кВт/м²	h_В--h_СТ q_Л^СР	11.28155.2=198.7
Угловой коэффициент фестона, х_Ф	По номограмме 1, [1]	0.76
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью, F_Г`, м²	a`b`	1.918*4.23=8.11
Лучистое тепловосприятие ступени ,Q_л, кДж/ м³		(1-0.76)* *8.11=74.4
Конвективное тепловосприятие ступени, Q_K, кДж/ м³	Q-Q_Л	4101.1-74.4= =4026.7
Температура газов перед перегревателем, ?`, ⁰С	Из расчета фестона	1000
Энтальпия газов на входе в перегреватель, I`, кДж/м³	То же	18 561.7
То же на выходе из ступени, I``, кДж/ м³	I`-	18561.7- 3326.5+ +0.03*239=15242.4
Температура газов перед перегревателем, J`, ⁰С	По I??-таблице	737
Температура газов на выходе из ступени, J``, ⁰С	По I--J-таблице	0.5(1000+737)=868.5
Средняя скорость газов в ступени, w_Г, м/с		6.3
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, a_К, Вт/(м²К)	По номограмме 13, [1]	59
Средняя температура пара, t_СР, ⁰С	0.5(t`+t``)	0.5(338+550)=444
Объем пара при средней температуре, v_П, м³/кг	По табл. ХХV, [1]	0.08247
Средняя скорость пара, w_П,м/с		=34.8
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a₂, Вт/(м²К)	По номограмме 15, [1]	1620
Толщина излучающего слоя, s, м		0.218
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_ns, м*МПа	pr_ns	0.10.2410.218= =0.00525
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г,1/(м*МПа)	По номограмме 3, [1]	4.6
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г	0.241*4.6=1.12
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)		0
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ	1.12+0=1.12
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0.026 0.026
Степень черноты факела, а_Ф	m*a_СВ+(1-m)a_г	0.026
Коэффициент теплоотдачи излучением, a_Л, Вт/(м²К)	По номограмме 19, [1]	55
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁, Вт/(м²К)	x(a_Л+a_К)	1*(55+59)=114
Коэффициент тепловой эффективности, Y	Принято ранее	0.996
Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(м²К)		0.996=106.1
Разность температур между газами и паром: наибольшая, Dt_Б, ⁰С наименьшая, Dt_м, ⁰С	J^`-t^`` J^``-t^`	1000-550=450 737-338=399
Температурный напор при противотоке, Dt_ПРТ, ⁰С		424
Полный перепад температур газов,t_1,⁰С	J^`---J^``	1000-737=263
То же пара, ?₂, ⁰С	t^``-t^`	550-338=212
Параметр, Р		0.4
Параметр R	t₁/--t₂	1.24
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена, Q_Т, кДж/м³		3980
Расхождение расчетных тепловосприятий, ?Q		100=1.16

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, поверяют. Расчет ведем по таблице 2.10.

Таблица 2.10. Поверочный расчет испарительного пучка

Наименование	Формула или способ определения	Расчет
Полная площадь поверхности нагрева, Н, м²	По конструктивным размерам	833
Диаметр труб, d, мм	- // -	324
Шаг труб, продольный, мм поперечный, мм	-//-	63.0 80.0
Количество рядов труб, z₂,шт	- // -	24
Количество труб в ряду,z₁,шт	- // -	8
Площадь живого сечения для прохода газов, F, м²	АВ-z₁dl	22.4
Эффективная толщина излучающего слоя, s, м		0.152
Температура газов перед пучком, J`, ⁰С	Из расчета перегревателя	737
Энтальпия газов перед пучком, I`, кДж/м³	То же	13 218.3
Температура газов ?``, ⁰С	По предварительному выбору	525
Энтальпия газов за пучком, I``, кДж/ м³	По IJ- таблице	9195
Количество теплоты, отданное пучку, Q_г, кДж/ м³	j(I`-I``+Da--I⁰_ПРС)	0.996(13218.3-9195+ +11.95)=4019.1
Температура кипения при давлении в барабане(p_Б=2.64 МПа)		221
Средняя температура газов, J_ср,⁰С	0,5(J``+--J`)	0.5*(737+525)=631
Средний температурный напор, ?t,⁰C	J_ср-t_кип	631-221=410
Средняя скорость газов, w, м/с		8.1
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, a_К, кВт/(м²К)	По номограмме 13, [1]	83.8
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_ns, м*Мпа	pr_ns	0.10.2410.152= =0,0037
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,к_г,1/(м*МПа)	По номограмме 3, [1]	5.8
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г	5.8*0.241=1.4
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)		0
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ	1.4+0=1.4
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0.021 0.021
Степень черноты излучающей среды, а	m*a_СВ+(1-m)a_г	0.021
Температура загрязнённой стенки трубы, t_ст, ⁰С	t_КИП+--Dt	221+80=301
Коэффициент теплоотдачи излучением, a_Л, Вт/(м²К)	По номограмме 19, [1]	21
Коэффициент использования поверхности нагрева,	Конструктивно	0.95
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁, Вт/(м²К)	x(a_Л+a_К)	0.95*(21+83.8)=99.6
Коэффициент загрязнения, e, м²К/Вт	По таблице 7-2 и рис. 7-11, [1]	0.00428
Коэффициент теплопередачи k, Вт/м²К		=69.8
Тепловосприятие по уравнению теплопередачи, Q_Т, кДж/кг		2755.1
Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, %	100	100 = = 2.6

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 2.11. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование	Размер
Диаметр труб и толщина стенки, d*, мм	40*1.5
Длина труб, L, м	3.4
Расположение труб	Вертикальное
Количество ходов по воздуху, n, шт	1
Шаг труб: поперечный, s₁, мм продольный, s₂, мм	60 42
Относительный шаг: поперечный, s₁/d продольный, s₂/d	1.50 1.05
Площадь живого сечения для прохода газов, F_Г, м²	13.7
Площадь живого сечения для прохода воздуха, F_В, м²	22.2
Тип пучка	Шахматный
Число рядов труб	36
Площадь поверхности нагрева, Н, м²	5200

Таблица 2.12. Поверочный расчет воздухоподогревателя

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Температура газов на выходе J^``, ⁰С	По выбору	333
Энтальпия газов на выходе, I^``, кДж/м³	По IJ- таблице	5128
Температура воздуха на входе, t^`, ⁰С	По выбору	30
Энтальпия теоретического количества холодного воздуха, I_х.В⁰, кДж/ м³	По IJ- таблице	538
Температура воздуха на выходе, t^``, ⁰С	По выбору	330
Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе, I^0`, кДж/ м³	По IJ- таблице	4354.5
Отношение b₁^`	Принято	1.1
Тепловосприятие ступени, Q, кДж/ м³	)	(1.1+0.13)(4354.5 -538)=4694.3
Средняя температура воздуха в ступени, t, ⁰С	0,5(t^`+t^``)	0.5*(30+330) = =180
Температура газов на входе, J^`, ⁰С	Из расчета испарительного пучка	525
Энтальпия газов на входе в ступень, I^`, кДж/ м³	По IJ- таблице	9195
Средняя температура газов, J_СР, ⁰С	0,5(J^``+--J^`)	0.5*(525+333)= =429
Средняя скорость газов, w_Г, м/с		9.1
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁, Вт/(м²К)	По номограмме 18, [1]	30.8
Средняя скорость воздуха, w_В, м/с		4.0
Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны, a₂, Вт/(м²К)	По номограмме 18, [1]	40
Коэффициент использования поверхности нагрева, к, Вт/(м³К)	По п. 7-59, [1]	0.85
Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(м³К)	x_ВП	0.85= =14.8
Разность температур между средами: наибольшая, Dt_Б, ⁰С наименьшая, Dt_М, ⁰С		333 - 30 =303 525 - 330=195
Температурный напор при противотоке, Dt_ПРТ, ⁰С		245.1
Перепад температур: наибольший, t_Б, ⁰С наименьший, t_М, ⁰С	t^``-t^`	330-30=300 525-333=192
Параметр Р		0.39
Параметр R	t_Б/--t_М	1.56
Тепловосприятие по уравнению теплообмена, Q_Т, кДж/м³		= =4652
Расхождение расчетных тепловосприятий, ?Q, %		100= =-0.9

2.10.2 Расчёт экономайзера

Таблица 2.13. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование	Размер
Длина одной трубы, L, м	32.9
Диаметр труб, d*, мм	32*3.5
Тип пучка и характер тока	Шахматный, противоток
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, Н, м²	755
Площадь живого сечения для прохода газов, F, м²	28.8
Площадь живого сечения для прохода воды, f, м²	0.118
Число рядов труб	12
Поперечный шаг, мм	75.0
Продольный шаг, мм	55.0

Таблица 2.14. Поверочный расчет экономайзера

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Температура газов на входе в ступень, J^`, ⁰С	Из расчета воздухоподогревателя	333
Температура газов на выходе, J^``, ⁰С	По заданию	130
Энтальпия газов на входе, I^`, кДж/м³	По IJ- таблице	5128
Энтальпия газов на выходе, I^``, кДж/ м³	По IJ- таблице	1958.8
Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами), Q_Г, кДж/ м³	j(I^`- I^``+)	0.994*(5128- 1958.8+23.9)= =3173.9
Температура воды на выходе , t^``, ⁰С	По выбору	314
Удельная энтальпия воды на выходе, i^``,кДж/кг	По IJ- таблице	5766
Температура воды на входе , t^`, ⁰С	По заданию	230
Удельная энтальпия воды на входе , i^`, кДж/кг	По IJ- таблице	4186.2
Средняя температура воды, t, ⁰С	0.5*(t^`+ t^``)	0.5*(230+314)=272
Скорость воды в трубах, w, м/с		0.7
Средняя температура газов, t, ⁰С	0.5*(t^`+ t^``)	0.5*(130+330)= =230
Средняя скорость газов, w_Г, м/с		6.3
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, a_К, Вт/(м²К)	По номограмме 13, [1]	72.2
Эффективная толщина излучающего слоя, s, м		0.119
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_ns, м*МПа	pr_ns	0.1190.10.241= =0.0029
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г, 1/(м*МПа)	По номограмме 3, [1]	21
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г	5.1
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)		0
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ	5.1
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0.059 0.059
Степень черноты факела, а_Ф	ma_СВ+(1-m)a_г	0.059
Температура загрязненной стенки трубы, t_СТ, ⁰С	t_СР+Dt	302
Коэффициент теплоотдачи излучением, a_Л, Вт/(м²К)	По номограмме 19, [1]	36
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁, Вт/(м²К)	)	0.85*(72.2+36)= =91.8
Коэффициент загрязнения, к, Вт/м²К	По п.7-36, [1]	0.0026
Коэффициент теплопередачи, к, Вт/м²К		=74.1
Тепловосприятие ступени, Q_Т, кДж/м³		= =3150.5
Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, %		100= = 0.7

2.11 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 2.15. Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Расчетная температура горячего воздуха, t_Г.В,⁰С	Из расчета воздухоподогревателя	333
Энтальпия горячего воздуха, I⁰_Г.В, кДж/ м³	По IJ- таблице	5128
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, Q_B, кДж/ м³	(a_Т---Da_Т)I⁰_B+Da_ТI⁰_ПР	(1.1-0.05)*5128 +23.9=5408.3
Полезное тепловыделение в топке, Q_T, кДж/кг		42 743.6
Лучистое тепловосприятие топки, Q^Т_Л, кДж/кг	Из расчёта топки	20 260
Расчетная невязка теплового баланса, ?Q, кДж/кг	Q^р_р*_пг - (Q_т+Q_ф+Q_пп+ +Q_ип+Q_вп+Q_эк)	37522.9*0.9442- -(20260+653.9+ +3980+2755.1+ +4652+3150.5)= = 22.4
Невязка, %		100= 0.0597

Так как величина невязки теплового расчета не превышает допустимых 0.5%, то тепловой расчет парогенератора считаем законченным.

3.Аэродинамический расчет парогенератора

Расчёт сопротивления газового и воздушного трактов паровых и водогрейных котлов производится в соответствии с нормативным методом, разработанным ЦКТИ.

3.1 Расчёт топки

Сопротивление топочной камеры принимаем равным разряжению в ней -2 мм. водяного столба (по эксплуатационным данным):

h_т= 2*9.81=19.62 Па.

3.2 Расчёт пароперегревателя

Аэродинамический расчет пароперегревателя выполняем по [1] и [6], полученные результаты сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Аэродинамический расчет первого газохода

Относительный поперечн. шаг

₁=S₁/d

80/32=2.5

Относительный продольн. шаг

₂=S₂/d

86/32=2.688

Число рядов труб, шт

Z (см. ранее)

24

Средняя скорость газов в газоходе, м/с

Из таблицы 2.9

6.3

Средняя температура газов, ^оС

Из таблицы 2.9

868.5

Коэффициент сопротивления ряда коридорного пучка

По формуле 11.8[6]

0.17

Относительный диагон. шаг

=(S₁-d)/(S₂-d)

(80-32)/(86-32)=0.89

Число Рейнольдса

Из рисунка 11.2[6]

67200

Сопротивление всего пучка труб

_к=_о*z

0.17*24=4.08

Удельный вес газа при средней температуре, кг/м³

0.33

Удельный вес дымовых газов при нормальных условиях, кг/м³

По таблице, [6]

1.34

Динамическое давление, Па

_ср²*_ср/2

6.3²*0.33/2=6.55

Сопротивление первого пучка труб h _I_к.п., мм. вод. столба

По формуле 11.1[6]

4.84

Коэффициент сопротивления двух поворотов на 90°

по рисунку 11.5[6]

=1·2=2

Сопротивление двух поворотов газохода, h_пов, мм. вод. столба

((_ср²*_ср/2))/9,81

1.34

Суммарное сопротивление газохода, h₁, Па

h _I_к.п+ h_пов

4.84 + 1.34 = 6.18

3.3 Расчет самотяги дымовой трубы

Расчет самотяги выполняем по [6], результаты расчета сводим в таблицу 3.3.

Таблица 3.3. Расчет самотяги

Высота дымовой трубы, H, м

По данным БТЭЦ-2

180

Ускорение свободного падения

По справочникам

9.81

Абсолютное среднее давление продуктов сгорания в дымовой трубе, Па

При избыточном Р < 5кПа принимается 1 Па

1

Плотность продуктов сгорания при нормальных условиях, кг/м³

По справочникам

1.295

Температура уход. газов, ^оС

По заданию

130

Самотяга дымовой трубы, мм. водяного столба

По формуле 11.23[6]

49.5

4. Выбор вспомогательного оборудования

4.1 Выбор дымососа

Выбор дымососа сводится к подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определённые при расчёте газового тракта и потребляющей наименьшее количество энергии при эксплуатации. Данные расчета сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Выбор дымососа

Расход газов у дымососа, м³/с	В_р(V_ух+V^о)(+273)/ 273	4.06(10.882+0.01 9.45)1.48=66
Коэффициент запаса по производительности	₁	1.1
Число дымососов, шт.	Z	1
Барометрическое давление с учётом места установки котла над уровнем моря, мм.в.ст.	h_бар	730
Коэффициент запаса по давлению	₂	1.3
Разрежение или избыточное давление на входе дымососа		не учитывается, т.к. давление дымососа менее 300 мм в.ст.
Необходимая расчётная производительность дымососа, м³/с		1.166760/730= =75.58
Разрежение на выходе из топки, мм. вод. столба	h_т^»	2
Суммарная самотяга газового тракта, мм. водяного столба	h_с	219
Перепад полных давлений в тракте, мм. водяного столба	H	222
Коэффициент перевода при 100 ^оС	K_р	1.15
Приведенное полное расчётное давление, мм в.ст.	H^пр_р	1.15*222=255.3

Дымосос выбираем по следующим показателям:

75.58м³/с;

H^пр_р=255.3 мм. водяного столба;

Из сводных графиков характеристик дымососов следует, что требуемые параметры удовлетворяет машине ДН-22х2 с n=744 об/мин. Установленная мощность электродвигателя для дымососа равна 345 кВт.

4.2 Выбор вентилятора

Выбор вентилятора сводится к подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определённые при расчёте воздушного тракта и потребляющей наименьшее количество энергии. Результаты сведем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2. Выбор вентилятора

Количество холодного воздуха, засасываемого дутьевым вентилятором, м³/с	V_хв=B_рV^o1,23(t_хв+273)/273	4.069.451.23*1.1=51.9
Количество параллельно работающих вентиляторов	Z	1
Необходимая производительность вентилятора, м³/с		1.151.9760/730= =59.44
Расстояние м/д высшей точкой выхода газов из топки и входа в топку, м	H'	11
Разрежение в топке, мм. в. ст.	H_т^»+ 0.95H	12.45
Суммарное сопротивление тракта, мм. вод. столба

Страница:

курсовая работа "Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140" скачать

Подобные документы

Проверочный расчет парогенератора
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
Тепловой и гидравлический расчёт парогенератора ТГМП-114
Техническая характеристика парогенератора ТГМП-114. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчёт котельного агрегата. Аэродинамический расчёт водяного экономайзера. Расчёт экранных труб на прочность. Выбор дымососа и вентилятора.

курсовая работа [197,5 K], добавлен 11.04.2012
Поверочный расчет парогенератора К-35-40
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 расчёт котельного агрегата Е-50-14-194 Г
Тепловая схема котельного агрегата Е-50-14-194 Г. Расчёт энтальпий газов и воздуха. Поверочный расчёт топочной камеры, котельного пучка, пароперегревателя. Распределение тепловосприятий по пароводяному тракту. Тепловой баланс воздухоподогревателя.

курсовая работа [987,7 K], добавлен 11.03.2015
Тепловой расчет парогенератора
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
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.

курсовая работа [541,4 K], добавлен 25.06.2013
Тепловой расчет парогенератора
Тепловой баланс котельного агрегата, расчет теплообмена в топке и теплообмена пароперегревателя. Теплосодержание газов на входе и выходе, коэффициент теплоотдачи конвекцией. Расчет водяного экономайзера, воздухоподогревателя, уточнение теплового баланса.

практическая работа [270,8 K], добавлен 20.06.2010
Расчет парового котла на сернистом мазуте
Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.

курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016
Тепловой поверочный расчет котла е75
Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Тепловой баланс котельного агрегата. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона, пароперегревателя, воздухоподогревателя. Характеристики топочной камеры.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2015
Тепловой расчет и эксергетический анализ котельного агрегата
Описание производственных котлоагрегатов. Расчет процесса горения котельного агрегата. Тепловой и упрощённый эксергетический баланс. Расчёт газотрубного котла-утилизатора. Описание работы горелки, пароперегревателя, экономайзера и воздухоподогревателя.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 09.06.2011

Другие документы, подобные "Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

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.

Относительный поперечн. шаг	₁=S₁/d	80/32=2.5
Относительный продольн. шаг	₂=S₂/d	86/32=2.688
Число рядов труб, шт	Z (см. ранее)	24
Средняя скорость газов в газоходе, м/с	Из таблицы 2.9	6.3
Средняя температура газов, ^оС	Из таблицы 2.9	868.5
Коэффициент сопротивления ряда коридорного пучка	По формуле 11.8[6]	0.17
Относительный диагон. шаг	=(S₁-d)/(S₂-d)	(80-32)/(86-32)=0.89
Число Рейнольдса	Из рисунка 11.2[6]	67200
Сопротивление всего пучка труб	_к=_о*z	0.17*24=4.08
Удельный вес газа при средней температуре, кг/м³		0.33
Удельный вес дымовых газов при нормальных условиях, кг/м³	По таблице, [6]	1.34
Динамическое давление, Па	_ср²*_ср/2	6.3²*0.33/2=6.55
Сопротивление первого пучка труб h _I_к.п., мм. вод. столба	По формуле 11.1[6]	4.84
Коэффициент сопротивления двух поворотов на 90°	по рисунку 11.5[6]	=1·2=2
Сопротивление двух поворотов газохода, h_пов, мм. вод. столба	((_ср²*_ср/2))/9,81	1.34
Суммарное сопротивление газохода, h₁, Па	h _I_к.п+ h_пов	4.84 + 1.34 = 6.18

Высота дымовой трубы, H, м	По данным БТЭЦ-2	180
Ускорение свободного падения	По справочникам	9.81
Абсолютное среднее давление продуктов сгорания в дымовой трубе, Па	При избыточном Р < 5кПа принимается 1 Па	1
Плотность продуктов сгорания при нормальных условиях, кг/м³	По справочникам	1.295
Температура уход. газов, ^оС	По заданию	130
Самотяга дымовой трубы, мм. водяного столба	По формуле 11.23[6]	49.5

Поверочный расчёт парогенератора БКЗ-210-140

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

Для выполнения теплового расчета парогенератора будем исходить из следующих данных:

Паропроизводительность агрегата: Dп=210 т/ч

Давление пара за главной паровой задвижкой: рп=140 ата

Температура перегретого пара: tпп=550 0С

Температура питательной воды: tпв=230 0С

Температура уходящих газов: ух=130 0С

Топливо: природный газ, газопровод «Урицк - Старожовка»

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель - 30 0С

Температура горячего воздуха - 333 0С

2.2 Топливо, воздух и продукты сгорания

Из табл. 2 [1] выписываем расчетные характеристики топлива:

- состав газа по объему ,% CH4=91.9%, C2H6=2.4%, C3H8=1.1%, C4H10=0.8%, C5H12=0.1%, N2=3.2%, CO2=0.5%;

- теплота сгорания низшая сухого газа Qнс=8710 ккал/м3=36494.9 кДж/м3;

- плотность при 00С и 760 мм.рт.ст.: г.тл. с=0.789 кг/м3.

1) Теоретическое количество воздуха:

2) Теоретический объем азота:

VN20=0.79V0+N2/100=0.79*9.7+3.2/100=7.67 м3/м3;

3) Объем трехатомных газов:

VRO20=0,01(CO2+CO+H2S+mCmHn)=0.01(0.5+91.9+2*2.4+3*1.1++4*0.8+5*0.1)== 1.042 м3/м3;

4) Теоретический объем водяных паров:

VH2O0=0.01(H2S+H2+CmHnn/2+0.124*dг.тл.)+0.0161V0=

=0.01(2*91.9+3*2.4+4*1.1+5*0.8+6*0.1+0.124*10)+0.0161*9.7=2.17 м3/м3;

где dг.тл - влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м3 сухого газа, г/м3;

5) Теоретический объем продуктов сгорания:

Vг0=VRO20+VN20+VH2O0=1.042+7.67+2.17 = 10.882 м3/м3.

(что соответствует табличным данным XII [1])

Таблица 2.1 Объемы продуктов сгорания по газоходам

V0=9.7 м3/м3

VRO2=

VN20=

VH2O0=

Объем избыточного воздуха,

2.3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Полученные данные сведём в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Энтальпии продуктов сгорания

Iг0,

Iв0,

2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Qpp. Расчеты выполняем в соответствии с приложением 9[1].

Таблица 2.3 Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива

стл =0.01(Ссо2*СО2+

СN2*N2+CCmHn*

*CmHn)+0.00124*

0.01(0.4061*0.5+0.3095*3.2+0.392*91.9+0.596*2.4+0.838*1.1+1.124*

1.11*(1351.21-579.09)=

36494.9+857.1+170.9=

=37 522.9

Полный расход топлива, В,

Таблица 2.4 Расчет конструктивных характеристик топки

Тепловое напряжение объема топки:

расчетное, qV, кВт/м3

ВQнр/Vт

4.06*36494.9/992=149.4

2.6 Расчет теплообмена в топке

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

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

Таблица 2.5

Таблица 2.6. Поверочный расчет теплообмена в топке

2.47/15.62=

0.59-0.2*0.16=

37 522.9*0.95+

Объемная доля:

водяных паров, rН2О

По таблицам,[1]

0.078

rН2О+ rRO2

0.078 +0.163=

Степень черноты:

светящейся части, аСВ

1-е-КсвPS

0.52

=

=

По формуле,

=

2.7 Расчет фестона

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

Таблица 2.7. Поверочный расчет фестона

Паропроизводительность агрегата: D_п=210 т/ч

Давление пара за главной паровой задвижкой: р_п=140 ата

Температура перегретого пара: t_пп=550 ⁰С

Температура питательной воды: t_пв=230 ⁰С

Температура уходящих газов: _ух=130 ⁰С

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель - 30 ⁰С

Температура горячего воздуха - 333 ⁰С

- состав газа по объему ,% CH₄=91.9%, C₂H₆=2.4%, C₃H₈=1.1%, C₄H₁₀=0.8%, C₅H₁₂=0.1%, N₂=3.2%, CO₂=0.5%;

- теплота сгорания низшая сухого газа Q_н^с=8710 ккал/м³=36494.9 кДж/м³;

- плотность при 0⁰С и 760 мм.рт.ст.: _г.тл.^с=0.789 кг/м³.

V_N₂⁰=0.79V⁰+N₂/100=0.79*9.7+3.2/100=7.67 м³/м³;

V_RO₂⁰=0,01(CO₂+CO+H₂S+mC_mH_n)=0.01(0.5+91.9+22.4+31.1++40.8+50.1)== 1.042 м³/м³;

V_H₂_O⁰=0.01(H₂S+H₂+C_mH_nn/2+0.124*d_г.тл.)+0.0161V⁰=

=0.01(291.9+32.4+41.1+50.8+60.1+0.12410)+0.0161*9.7=2.17 м³/м³;

где d_г.тл - влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м³ сухого газа, г/м³;

V_г⁰=V_RO₂⁰+V_N₂⁰+V_H₂_O⁰=1.042+7.67+2.17 = 10.882 м³/м³.

V⁰=9.7 м³/м³

V_RO₂=

V_N₂⁰=

V_H₂_O⁰=

I_г⁰,

I_в⁰,

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q_p^p. Расчеты выполняем в соответствии с приложением 9[1].

с_тл =0.01(С_со2*СО₂+

С_N₂N₂+C_CmHn

C_mH_n)+0.00124

0.01(0.40610.5+0.30953.2+0.39291.9+0.5962.4+0.8381.1+1.124

расчетное, q_V, кВт/м³

ВQ_н^р/V_т

Расчет полной площади поверхности стен топки F_ст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Н_Л

водяных паров, r_Н2О

r_Н2О+ r_RO₂

светящейся части, а_СВ

1-е^-Ксв^PS

0.10.2410.152=

светящейся части, а_СВ

1-е^-Ксв^PS

поперечный, s₁, мм

поперечный, s₁/d

наибольшая, Dt_Б, ⁰С

наибольший, t_Б, ⁰С

t^``-t^`

0.1190.10.241=

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г,

светящейся части, а_СВ

1-е^-Ксв^PS

Q^р_р*_пг - (Q_т+Q_ф+Q_пп+