Поверочный тепловой расчёт теплогенерирующей установки

5. По уравнению теплопередачи определяют тепловосприятие перегревателя в процессе конвективного теплообмена QТ.

6. Проверяют правильность предварительно принятой температуры пара.

Правильность принятой температуры определяют сравнением тепловосприятия перегревателя, определённого по уравнению теплопередачи (III - 71) и по количеству теплоты, воспринятой конвекцией:

, (III - 78)

где Qл.пе - лучистая теплота, полученная перегревателем, кДж/кг (кДж/м3);

- удельная энтальпия пара на выходе из ступени, кДж/кг;

- удельная энтальпия пара на входе в ступень, кДж/кг.

Расчёт считается законченным, если сравниваемые значения отличаются между собой не более чем на 2% для перегревателя с пароохладителем и не более чем на 3% для перегревателя без пароохладителя. Если расхождения больше, то следует принять новое значение температуры пара и повторить расчёт.

Если при повторном расчёте температура газов за перегревателем отличается от принятой или от полученной при первом расчёте не более чем на 500С, то коэффициент теплопередачи К, ввиду его малого изменения, не пересчитывается. Температурный напор пересчитывается обязательно.

Если после второго приближения значения тепловосприятий, определённые по формулам (III - 71) и (III - 78), будут отличаться на величину больше допустимой, то расчётную температуру пара находят путём интерполяции. Если найденное значение температуры будет отличаться от того, при котором определены коэффициенты теплопередачи и температурный напор более чем на 500С, то при этой температуре необходимо пересчитать коэффициент теплопередачи и температурный напор. За расчётное тепловосприятие перегревателя принимают значение, вычисленное по формуле (III - 78).

По условиям жаропрочности труб из углеродистой стали температура на выходе из первой ступени не должна превышать 400 0С. Если температура пара будет больше, то для её снижения уменьшают площадь поверхности первой ступени соответственно увеличив площадь поверхности нагрева второй ступени, которая изготавливается из жаропрочной стали.

Расчёты поверхностей сводят в таблицы.

Рис. III - 13.Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков ()

Рис. III-14. Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков ()

Рис. III-15. Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи при продольном омывании пучков:

при охлаждении газов и воздуха ();

при нагревании воздуха ()



Рис. III-16. Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи излучением:

для запылённого потока ;

для незапылённого потока



Рис. III-17. Номограмма для определения температурного напора при параллельно-смешанном токе теплоносителей:

1 - два хода среды прямоточные;

2 - два хода среды прямоточные и один противоточный;

3 - один ход противоточный и один прямоточный;

4 - два хода противоточные и один прямоточный;

5 - обо хода противоточные

Рис. III-18. Номограмма для температурного напора при перекрёстном токе теплоносителей:

1 - однократный перекрёст; 2 - двукратный перекрёст; 3 - трёхкратный перекрёст; 4 - четырёхкратный перекрёст.



Рис. III-19. Номограмма для температурного напора при последовательно-смешанном токе теплоносителей

Рис. III-20. Схемы включения участков поверхностей нагрева



Рис. III-21 . Номограмма для определения коэффициента теплопередачи чугунных ребристых экономайзеров ВТИ и ЦККБ ()



Рис. III-22 . Графики для определения коэффициента загрязнения шахматных гладкотрубных пучков при сжигании твёрдых топлив:

а - исходный коэффициент загрязнения ;

б - поправка на диаметр труб Сd

Таблица III-16.

Расчёт фестона (кипятильного пучка)

Наименование величин	Обозначение	Способ определения	Размерность	Результат
Полная площадь поверхности нагрева	Н	По конструктивным размерам	м2
Площадь поверхности труб боковых экранов	Ндоп	- -	м2
Диаметр труб	d	- -	мм
Относительный шаг труб:
поперечный		- -
продольный		- -
Количество рядов труб по ходу газов	z2	- -	шт.
Количество труб в ряду	z1	- -	шт.
Площадь живого сечения для паропровода газов	F1	AB-z1 dL	м2
Эффективная толщина излучающего слоя	S	0,9(-1)d	м
Температура газов перед фестоном (пучком)		Из расчёта топки или предыдущей поверхности	С
Энтальпия газов перед фестоном (пучком)	J	- -	кДж
Температура газов за фестоном (пучком)		По предварительному выбору	С
Энтальпия газов за фестоном (пучком)	J	По результатам расчёта (табл. III-4)	кДж/кг
Количество теплоты отданное фестону (пучку)	Qг	( J - J )	кДж/кг
Температура кипения воды в барабане Рб	tкип	По табл. свойств насыщенного пара и воды	С
Средняя температура газов	ср	0,5( - )	С
Средний температурный напор	t	ср - tкип	С
Средняя скорость газов	W		м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	к	По рис. III-13, 14, 15	кВт/(м2К)
Степень черноты излучающей среды	а	По расчёту топки	-
Температура загрязнённой стенки	tст	tкип +t	С
Номинальный коэффициент теплоотдачи	ан	По рис. III-13, 14, 15	Вт/(м2К)
Коэффициент теплоотдачи излучением	ал	(ал =ан а) рис. III-16	Вт/(м2К)
Коэффициент использования поверхности нагрева		0,95	-
Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке	а1	( к + ал )	Вт/(м2К)
Коэффициент загрязнения для твёрдых топлив		Рис. III-22	-
Коэффициент теплопередачи	К		Вт/(м2К)
Тепловосприятие фестона (пучка) по уравнению	Qф		кДж/кг
Тепловосприятие настенных труб	Qдоп		кДж/кг
Суммарное тепловосприятие фестона (пучка)	Qт	Qф - Qдоп	кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий	Q		%

Предлагаемая методика расчёта фестона (кипятильного пучка) осуществляется программой N3, блок-схема алгоритма которой представлена на рис. III-23. По предварительно заданной температуре газов за фестоном последовательно рассчитываются основные характеристики и показатели эффективности работы фестона. В зависимости от величины расхождений расчётных тепловосприятий Q осуществляется повторный, уточняющий расчёт фестона, по вновь заданному значению температуры газов за фестоном. Итерационный процесс прекращается при выполнении условия: Q2 .



Рис. III-23. Блок-схема алгоритма расчёта фестона (кипятильного пучка)



Рис. III-24. Блок-схема алгоритма расчёта перегревателя (одной ступени)

Таблица III-17

Значение коэффициентов тепловой эффективности поверхности гладкотрубных пучков

Поверхность нагрева	Вид топлива	Коэффициент
1	2	3
Коридорные пучки, перегреватели и гладкотрубные экономайзеры при поперечном омывании, шахматные и коридорные пучки при продольном омывании.	АШ, тощие угли, фрезерный торф	0,55
	Подмосковный уголь	0,65
	Каменные и бурые угли	0,6
Шахматные и коридорные фестоны, испарительные пучки, перегреватели.	Мазут	0,6
	Газ	0,8
Гладкотрубные экономайзеры агрегатов малой мощности (при температуре на выходе не выше 100С)	Мазут	0,5
	Газ	0,8
Вторые ступени экономайзеров агрегатов средней мощности и одноступенчатые экономайзеры (при 400С)	Мазут	0,6
	Газ	0,8



Рис. III-24. Блок-схема алгоритма расчёта перегревателя (одной ступени)

Примечания: 1. При систематической очистке поверхностей нагрева (обдувка, обмывка, дробеочистка) можно увеличить на 0,05.

2. При сжигании газа после мазута значение принимается средним между значениями для газа и мазута; при сжигании газа после твёрдого топлива - по твёрдому топливу.

3. При сжигании смеси топлив значение принимается по более загрязнённому топливу.

Методика расчёта перегревателя (одной ступени) реализована в программе №4, блок-схема алгоритма которой представлена на рис.III-24. Расчёт перегревателя осуществляется аналогично расчёту фестона: итерационный процесс уточнения предварительно заданной температуры газов на выходе из ступени (") осуществляется до выполнения условия Q2 (расхождение расчётных тепловосприятий не должно превышать 2).

В процессе расчёта учитывается тип конвективного пучка: поперечный пучок, пучок в горизонтальной плоскости.

Таблица III-18.

Расчёт перегревателя (одной ступени)

Наименование величин	Обозначение	Расчётная формула или способ определения	Размерность	Результат
1	2	3	4	5
Диаметр труб		По конструктивным размерам	мм
Площадь поверхности нагрева	Н	То же	м2
Температура пара на выходе из ступени	t"	По заданию	С
Температура пара на входе в ступень	t	По выбору	С
Давление пара:
на выходе из ступени	Р	По заданию	МПа
на входе в ступень	Р	По выбору	МПа
Удельная энтальпия пара:
- на выходе из ступени	iп	По таблицам свойств насыщенного пара и воды	кДж/кг
- на входе в ступень	iп		кДж/кг
Суммарное тепловосприятие	Q	( iп - iп )	кДж/кг
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей	qсрл	Из расчёта топки	кВт/м2
Коэффициент распределения тепловой нагрузки:
- по высоте	В	По рис. III-10	-
- между стенами	СТ	По табл. III-11	-
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки	qл	ВСТ - qсрл	кВт/м2
Угловой коэффициент фестона	Xф	Рис. III-7	-
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью	FГ'	а' b'	м2
Лучистое тепловосприятие ступени	Qл		кДж/кг
Конвективное тепловосприятие ступени	Qк	Q - Qл	кДж/кг
Температура газов перед ступенью	'	Из расчёта фестона (предыдущей поверхности)	С
Энтальпия газов на входе в ступень	J '	То же	кДж/кг
Энтальпия газов на выходе из ступени	J "	То же	кДж/кг
Температура газов на выходе из ступени	"	По J- таблице	С
Средняя температура газов	ср	0,5( '+ ")	С
Средняя скорость газов	W		м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	ак	По рис. III-13 (ак = ан сzcsсф)	Вт/(м2К)
Средняя температура пара	tср	0,5(t '+ t ")	С
Удельный объём пара при средней температуре	Vп	По таблицам термодинамические свойства пара	м3/кг
Средняя скорость пара	Wп		м/с
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару	а2	По рис. III-15 (а2 = ан са)	Вт/(м2К)
Толщина излучающего слоя	S	0,9·	м
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов	prns	prns	мМПа
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами	К	По рис. III-8
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	Кзл	По рис. III-10
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока	pks	(КГ rn +Кзл зл)pS	м
Степень черноты излучающей среды	а	По рис. III-9	-
Коэффициент загрязнения		По рис. III-22	-
Температура загрязнения стенки трубы	tст		С
Коэффициент теплоотдачи излучением	ал	По рис. III-16 (ал = ан а)	Вт/(м2К)
Коэффициент использования пучка		=1 для поперечных пучков =0,9 для конвективных пучков в горизонтальной плоскости	-
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а1	(ак + ал)	Вт/(м2К)
Коэффициент тепловой эффективности		По табл. III-17	-
Коэффициент теплопередачи	К		Вт/(м2К)
Разность температур между газами и паром:
- наибольшая	tб	' - t"	С
- наименьшая	tм	" - t	С
Температурный напор при противотоке	tпрт		С
Площадь поверхности нагрева прямоточного участка	Нпрм	По конструктивным размерам	м2
Площадь поверхности нагрева ступени	Н	То же	м2
Параметр	А		-
Полный перепад температур газов	1	' - "	С
Полный перепад температур пара	2	t" - t	С
Параметр	Р		-
Параметр	R		-
Коэффициент перехода к сложной схеме		По рис. III-20	-
Температурный перепад	t	tпрт	С
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	QT		кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий	Q		-

III-5. Расчёт хвостовых поверхностей

Расчёт экономайзера и воздухоподогревателя обычно выполняют по ходу газов, последовательно для всех их участков и ступеней. Направление и последовательность могут не соблюдаться, если выполняется расчёт отдельных ступеней.

Предварительно составляем расчётную схему хвостовых поверхностей нагрева парогенератора и указываем на ней известные до начала расчёта параметры газов, воды и воздуха.

Используя техническую документацию парогенератора, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя (табл. III-19, III-20).

Таблица III-19.

Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.

Наименование величин	Обозначение	Размерность	Ступень
			I	II
1	2	3	4
Диаметр труб:
- наружный	d	мм
- внутренний	dвн	мм
Расположение труб	-	-	например шахматное
Количество труб в горизонтальном ряду	z1	шт.
Количество горизонтальных рядов труб	z2	шт.
Шаг труб:
- по ширине	s1	мм
- по высоте	s2	мм
Относительный шаг труб:
- поперечный		-
- продольный		-
Площадь поверхности нагрева	Н	м2
Размеры сечения газохода поперёк движения газов	А	м
Площадь живого сечения для прохода газов	F	м2
Количество параллельно включённых труб (по воде)	z0	шт.
Площадь живого сечения для прохода воды	f	м2

Таблица III-20.

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя.

Наименование величин	Обозначение	Размерность	Ступень
			I	II
1	2	3	4
Диаметр труб:
- наружный	d	мм
- внутренний	dвн	мм
Расположение труб	-	-	например шахматное
Количество ходов по воздуху	n	шт.
Количество труб в ряду поперёк движения воздуха	z1	шт.
Количество труб вдоль движения воздуха	z2	шт.
Шаг труб:
- поперечный	s1	мм
- продольный	s2	мм
Относительный шаг труб:
- поперечный		-
- продольный		-
Количество параллельно включённых труб (по газам)	z0	шт.
Площадь живого сечения для прохода газов	FГ	м2
Площадь живого сечения для прохода воздуха	FВ	м2
Ширина сечения воздушного канала	В	м
Средняя высота воздушного канала	h	м
Площадь поверхности нагрева	Н	м2

Поверочный расчёт отдельного участка или ступени экономайзера и воздухоподогревателя выполняют в следующем порядке:

1. Предварительно задаются температурой газов на том конце рассчитываемого участка, на котором она неизвестна, т.е. до участка ( ) и после него ( ).

2. По предварительно принятой температуре газа, используя формулу (III-70), находят количество теплоты, отданное газами рассчитываемой поверхности (Г).

3. Находят энтальпию воды или воздуха для воздухоподогревателя по уравнению

, (III-77)

где вп - отношение количества воздуха на выходе из рассчитываемой поверхности воздухоподогревателя к теоретически необходимому;

вп - присос воздуха к рассчитываемой поверхности воздухоподогревателя;

Jвп и J"вп - энтальпии теоретически необходимого количества воздуха при температуре на входе в рассчитываемую поверхность нагрева и на выходе из неё, кДж/кг (кДж/м3); определяют по температурам воздуха из J- таблицы;

Значение вп рассчитывают по формулам:

а) для одноступенчатого и второй ступени двухступенчатого воздухоподогревателя:

вп=Т - Т -плу, (III-78)

б) для первой ступени двухступенчатого воздухоподогревателя:

вп=Т - Т -плу + IIвп , (III-78а)

где Т - коэффициент избытка воздуха в топке;

Т, плу , IIвп - присосы воздуха в топке, пылеприготовительной установке и второй ступени воздухоподогревателя.

Количество теплоты, воспринятое водой в рассчитываемом участке (ступени) экономайзера, кДж/кг (кДж/м3); равно:

Qэк=Dэк( iэк" - iэк')/Вр, (III-79)

где Dэк - расход воды через рассчитываемый участок (ступень), кг/с;

iэк' и iэк" - удельные энтальпии воды на входе и на выходе из участка, кДж/кг.

Расход воды через экономайзер определяют с учётом продувки парогенератора:

Dэк = D + Dпр , (III-80)

где Dпр - рассчитывается или задаётся.

Удельная энтальпия воды на входе в экономайзер (или в его ступень, кДж/кг) вычисляется по формулам:

а) при отсутствии пароохладителя

iэк = iпв , (III-81)

б) при наличии пароохладителя

iэк = iпв + iпоD/Dэк , (III-82)

где iпо - расчётный съём теплоты в пароохладителе значение, которого известно из расчёта перегревателя.

Значение удельной энтальпии на выходе из экономайзера находят по формуле

iэк = iп + iпо - , (III-83)

где iп - удельная энтальпия перегретого пара, кДж/кг;

QТл - количество лучистой теплоты топки, кДж/кг;

Qк и Qпе - количество теплоты, полученное конвекцией испарительными пучками, перегревателями, кДж/м3.

Паросодержание пароводяной смеси на выходе из экономайзера кипящего типа находят по уравнению

, (III-84)

где iэк - удельная энтальпия пароводяной смеси на выходе из экономайзера, кДж/кг;

i - удельная энтальпия воды при температуре кипения, кДж/кг;

r - скрытая удельная теплота парообразования, кДж/кг.

4. Для рассчитываемого участка определяют коэффициент теплопередачи К и средний температурный напор.

5. Используя уравнение (III-70), рассчитывают тепловосприятие поверхности в процессе теплообмена QТ.

Если значение тепловосприятия QТ расходится с количеством теплоты, отданным газами QТ, более чем на 2, то расчёт считается законченным. При большем расхождении тепловосприятий необходимо принять новое значение температуры газов и расчёт повторить. Окончательными будут те значения температур и энтальпий, которые вошли в формулу (III-70).

Кроме того, расчёт считается законченным и найденные температуры окончательными, если температура уходящих газов отличается от принятой в начале расчёта не более, чем на 10С, а температура горячего воздуха - не более чем на 40С. Если расхождения больше, то задаются новыми значениями температур уходящих газов и горячего воздуха и повторяют расчёт парогенератора.

При компоновке хвостовых поверхностей “в рассечку” расчёт их считается законченным, если полученная температура отличается от принятой не более, чем на 10С и, одновременно невязки между промежуточными значениями температур воду и воздуха также не превышают 10С каждая.

При несоблюдении этих условий расчёт экономайзера и воздухоподогревателя необходимо повторить. Если температура горячего воздуха отличается от первоначально принятой больше, чем на 40С, следует повторить расчёт парогенератора. При этом, если при повторном расчёте расход топлива изменился не более, чем на 2, то коэффициенты теплопередачи конвективных поверхностей нагрева пересчитывать не требуется; уточняются только значения температур, температурных напоров и тепловосприятий по всему тракту агрегата.

Расчёты хвостовых поверхностей сводят в таблицы.

Таблица III-21.

Расчёт экономайзера (первой или второй ступени)

Наименование величин	Обозначение	Расчётная формула или способ определения	Размерность	Результат
1	2	3	4	5
Площадь поверхности нагрева ступени	Н	По конструктивным размерам	м2
Площадь живого сечения для прохода газов	FГ	То же	м2
Площадь живого сечения для прохода воды	f	То же	м2
Температура газов на входе в ступень		Из расчёта перегревателя	С
Энтальпия газов на входе в ступень	J '	То же	кДж/кг
Энтальпия газов на выходе из ступени	J "	По J- таблице	кДж/кг
Температура газов на выходе из ступени	"	По выбору	С
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами)	"Г		кДж/кг
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени	i"		кДж/кг
Температура воды на выходе из ступени	t"	По таблицам термодинамические свойства пара и воды	С
Удельная энтальпия воды на входе в ступень	i	i"-	кДж/кг
Температура воды на входе в ступень	t	По таблицам термодинамические свойства пара и воды	С
Средняя температура воды	t	0,5 (t '+ t ")	С
Средняя температура газов		0,5 ( '+ ")	С
Средняя скорость газов	WГ		м/с
Коэффициент теплопередачи конвекцией	ак	По рис. III-13, 14 (ак = ан сzcsсф)	Вт/(м2К)
Эффективная толщина излучающего слоя	S	0,9	м
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов	prns	prns	мМПа
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами	КГ	По рис. III-8
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	Кзл	По рис. III-10
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока	pks	(КГ rn +Кзл зл)pS	м
Степень черноты газов	а	По рис. III-9	-
Температура загрязнения стенки трубы	tст	t + t	С
Коэффициент теплоотдачи излучением	ал	По рис. III-16 (ал = ан а)	Вт/(м2К)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а1	(ак + ал )	Вт/(м2К)
Поправка к коэффициенту загрязнения		0,002	-
Коэффициент загрязнения		По рис. III-22	-
Коэффициент теплопередачи	К		Вт/(м2К)
- для чугунных ребристых экономайзеров	К	По рис. III-21	Вт/(м2К)
Разность температур между средами:
- наибольшая	tб	' - t"	С
- наименьшая	tм	" - t	С
Температурный напор	t		С
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	QT		кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий	Q	100

На рис. III-25 представлена блок-схема алгоритма расчёта экономайзера, который аналогичен расчёту двух предыдущих поверхностей нагрева: фестона и перегревателя. Уточняющий расчёт температуры газов на выходе из ступени () осуществляется до выполнения условия: расхождение расчётных тепловосприятий 2 . В процессе расчёта учитывается тип экономайзера, влияющий на величину коэффициента теплопередачи.

Таблица III-22.

Значения коэффициентов использования воздухоподогревателей вп

Вид топлива	Воздухоподогреватели
	трубчатые без промежуточных трубных досок	пластинчатые	чугунные ребристые
	нижние ступени	верхние ступени
АШ, фрезерный торф	0,80	0,75	0,85	0,75
Мазут	0,70	0,75	0,60	0,60
Древесное топливо	0,80	0,85	0,70	0,70
Всё остальное топливо	0,85	0,85	0,85	0,80

Примечания: 1. Для трубчатых воздухоподогревателей с промежуточными досками коэффициент вп снижается на 0,1 при одной доске и на 0,15 - при двух.

2. Значения коэффициентов использования воздухоподогревателей при сжигании мазута даны для случая, когда температура воздуха на входе в воздухоподогреватель ниже 80С. Если температура воздуха будет выше 80С, то значения коэффициентов вп при сжигании мазута увеличивается на 0,1.



Рис. III-25. Блок-схема алгоритма расчёта экономайзера

3. При горизонтальном расположении труб воздухоподогревателя значения коэффициентов вп уменьшаются на 0,05.

Блок-схема алгоритма расчёта воздухоподогревателя представлена на рис. III-26. Итерационный процесс расчёта аналогичен расчёту трёх предыдущих поверхностей нагрева: фестона, перегревателя, экономайзера. Предварительно заданная температура газов на выходе из ступени () последовательно уточняется до тех пор, пока расхождение расчётных тепловосприятий не будет 2 .

Таблица III-23.

Расчёт воздухоподогревателя (первой или второй ступени)

Наименование величин	Обозначение	Расчётная формула или способ определения	Размерность	Результат
1	2	3	4	5
Диаметр и толщина стенок труб	d s	По конструктивным размерам	мм
Относительный шаг труб:
- поперечный		То же	-
- продольный		То же	-
Количество рядов труб	z2	То же	шт.
Количество ходов по воздуху	n	То же	-
Площадь живого сечения для прохода газов	FГ	То же	м2
Площадь живого сечения для прохода воздуха	FВ	То же	м2
Площадь поверхности нагрева	Н	То же	м2
Температура газов на выходе из ступени	"	По заданию ( " = ух)	С
Энтальпия газов на выходе из ступени	J "	По J- таблице (по результатам расчёта)	кДж/кг
Температура воздуха на входе в ступень	t	По выбору	С
Энтальпия теоретически необходимого холодного воздуха на входе в ступень		По J- таблице	кДж/кг
Температура воды на выходе из ступени	t"	По выбору	С
Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе из ступени		По J- таблице	кДж/кг
Коэффициент избытка воздуха на выходе из воздухоподогревателя		1+ВП - плу	-
Тепловосприятие ступени	Q	( + ) ( - )	кДж/кг
Средняя температура воздуха в ступени	t	0,5 (t '+ t ")	С
Энтальпия теоретического количества воздуха при средней температуре		По J- таблице	кДж/кг
Энтальпия газов на входе в ступень	J '	J "+ -	кДж/кг
Температура газов на входе в ступень		По J- таблице	С
Средняя температура газов		0,5 ( '+ ")	С
Средняя скорость газов	WГ		м/с
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а1	По рис. III-15 (а1 = ан сL сф)	Вт/(м2К)
Средняя скорость воздуха	WВ		м/с
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а2	По рис. III-14 (а2= ан сzcsсф)	Вт/(м2К)
Коэффициент использования поверхности нагрева	К		Вт/(м2К)
Разность температур между средами:
- наибольшая	tб	" - t	С
- наименьшая	tм	' - t"	С
Температурный напор при противотоке	tпрт		С
Перепад температур:
- наибольший	б	' - "	С
- наименьший	м	t" - t	С
Параметр Р	Р		-
Параметр R	R	б /м	-
Коэффициент перехода к другой схеме		Рис. III-20	-
Температурный перепад	t	tпрт	С
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	QT		кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий	Q	100

Расчётная невязка теплового баланса парогенератора.

В результате теплового расчёта определяют температуру уходящих газов, а при наличии воздухоподогревателя - температуру горячего воздуха.

Если расчётная температура уходящих газов отличается от принятой в начале расчёта не более чем на 10С, а температура горячего воздуха не более чем на 40С, то расчёт теплообмена в парогенераторе считается законченным и найденные температуры будут окончательными.



Рис. III-26. Блок- схема алгоритма расчёта воздухоподогревателя.

По расчётной температуре уходящих газов уточняют потерю теплоты с уходящими газами УХ, КПД генератора ПГ и расход топлива Вр. Затем по расчётному значению температуры горячего воздуха уточняют полезное тепловыделение в топке QT (формула III-49) и тепловосприятие лучевоспринимающих поверхностей топки QTл (формула III-67).

После уточнения балансовых величин составляют сводную таблицу теплового расчёта парогенератора (табл. III-24), куда заносят те параметры газов и тепловосприятий конвективных поверхностей нагрева, которые вошли в уравнение (III-70), определяющее количество теплоты, отданное газами.

По данным сводной таблицы находят расчётную невязку теплового баланса парогенератора, (табл. III-25) кДж/кг (кДж/м)

, (III-85)

где , QК , QПЕ , QЭК - количество теплоты, воспринимаемое поверхностями нагрева топки, фестона, испарительных пучков, перегревателя и экономайзера, соответственно, кДж/кг (кДж/м3).

Значение невязки не должно превышать 0,5 от .

Блок- схема алгоритма расчёта невязки представлена на рис. III-27.

На основании исходных данных, в качестве которых служат ранее полученные результаты расчёта по отдельным поверхностям нагрева, осуществляется последовательный расчёт относительной невязки парогенератора. Если относительная невязка не превышает 0,5, расчёт парогенератора заканчивается с выдачей итоговой таблицы III-25. В противном случае выдаются рекомендации о необходимости анализа полученных результатов и повторного перерасчёта отдельных поверхностей нагрева или всего парогенератора в целом.

Таблица III-24.

Сводная таблица теплового расчёта парогенератора.

Наименование величин	Обозначение	Размерность	Расчётное значение
1	2	3	4
Тепловой баланс
Располагаемая теплота топлива		кДж/кг (кДж/м3)
Температура уходящих газов	QУХ	С
Потери теплоты с уходящими газами	q2
КПД парогенератора	ПГ
Расход топлива	ВР
Топка
Температура подогрева воздуха	tГ.В.	С
Теплота, вносимая воздухом	QВ	кДж/кг (кДж/м3)
Полезное тепловыделение	QТ	кДж/кг (кДж/м3)
Температура газов на выходе		С
Тепловосприятие		кДж/кг (кДж/м3)
Энтальпия газов на выходе		кДж/кг (кДж/м3)
Фестон, испарительные пучки, перегреватель, экономайзер и воздухоподогреватель (отдельно для каждой поверхности нагрева)
Температура газов
- на входе		С
- на выходе		С
Энтальпия газов
- на входе	J	кДж/кг (кДж/м3)
- на выходе	J	кДж/кг (кДж/м3)
Тепловосприятие поверхности нагрева	Q	кДж/кг (кДж/м3)

Таблица III-25.

Расчёт невязки парогенератора.

Наименование величин	Обозначение	Расчётная формула или способ определения	Размерность	Результат
1	2	3	4	5
Расчётная температура горячего воздуха	tГ.В.	Из расчёта воздухоподогревателя	С
Энтальпия горячего воздуха при расчётной температуре		То же	кДж/кг (кДж/м3)
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом	QВ		кДж/кг (кДж/м3)
Полезное тепловыделение в топке	QТ		кДж/кг (кДж/м3)
Лучистое тепловосприятие топки			кДж/кг (кДж/м3)
Расчётная невязка теплового баланса	Q		кДж/кг (кДж/м3)
Относительная невязка		100

Пример поверочного расчёта котельного агрегата, работающего на твёрдом топливе, газе или мазуте без использования ПК приведён в литературе /11/.

Рис. III-27. Блок- схема алгоритма расчёта невязки парогенератора

Библиографический список

1. Пул Л. Работа на персональном компьютере: Пер. с англ. М: Мир, 1986. 383 с.

2. Симсон Дж. ПК пятого поколения: компьютеры 90-х годов: Пер. с англ. М: Финансы и статистика, 1985. 170 с.

3. Трейстер Р. Персональный компьютер фирмы IBM: Пер. с англ. М: Мир, 1986. 2008 с.

4. Дьяконов В.П. Применение персональных ПК и программирование на языке БЭЙСИК. М.: Радио и связь, 1989. 220 с.

5. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам программирование на языке БЭЙСИК для персональных ПК. М.: Наука, 1987. 280 с.

6. Курносов А.Т. Расчёты на ПК при курсовом и дипломном проектировании. Воронеж: Изд. Воронеж. ун-та, 1988. 160 с.

7. СНиП II-35-76 “Котельные установки”, изменения утверждены 01.01.98.

8. Гусев Ю.П. Основы проектирования котельных установок. М.: Стройиздат, 1973. 248 с.

9. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод.) / Под ред. Н.В. Кузнецова и др. М.: Энергия, 1973. 296 с.

10. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов / Под ред. В.И. Частухина. Киев: Вища школа, 1980. 184 с.

11. Делягин Г.Н. и др. Теплогенерирующие установки. М.: Стройиздат, 1986. 560 с.

12. Кривоногов Б.М. Тепловой расчёт котлоагрегатов при новых методах сжигания газа и мазута. Л.: ЛИСН, 1980. 116 с.

13. Рихтер Л.А. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭЦ. И.: Энергоиздат, 1981. 296 с.

Размещено на Allbest.ru