Котельные установки промышленных предприятий
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки. Таблица 1−2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора. Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре. Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре. Температура воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя: Таблица 1−5 Расчёт теплового… Читать ещё >
Котельные установки промышленных предприятий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Кафедра: теплотехники
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
з дисциплины:
«Котельные установки промышленных предприятий»
Исходные данные
Сорт (марка) топлива - Межреченское Г
Тип котла - ТП-35
tк - 30 єС
tпв - 100 єС
tпс - 430 єС Р — 3,7 МПа
Wр — 8%
Ар — 25,8%
Sкр — 2,3%
Sорр — 0,8%
Wрмакс — 10% - влажность Армакс — 35,0% - зольность
Wги — 1,5% - влажность гигроскопическая
Wп — 1,55% - влажность 103 кг/ккал Ап — 5,01% - зольность 103 кг/ккал
Vг — 38,01 % - выход летучих на горючую массу
Qгб — 8250 — теплота сгорания по бомбе, ккал/ кг
V0 = 5,66
VRO2 = 1,02
V0N2 = 4,48
V0Н2О = 0,59
Vr0 = 6,09
Qнр = 5250 • 4,2 = 21 630 кДж/кг
Таблица 1−1 Присосы воздуха по газоходам Дб и расчётные коэффициенты избытка воздуха в газоходах б ''
Участки газового тракта | Дб | б '' | |
Топка и фестон | 0,10 | 1,25 | |
Перегреватель (II ступень) | 0,03 | 1,28 | |
То же (I ступень) | 0,02 | 1,30 | |
Экономайзер стальной (II ступень) | 0,03 | 1,33 | |
Экономайзер стальной (I ступень) | 0,03 | 1,39 | |
Воздухоподогреватель трубчатый (II ступень) | 0,03 | 1,36 | |
воздухонагреватель трубчатый (I ступень) | 0,03 | 1,42 | |
Таблица 1−2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
Величина | Единицы | Газоходы | |||||||
Топка и фестон | ІІ ступень перегревателя | І ступень перегревателя | ІІ ступень экономайзера | ІІ ступень воздухоподогревателя | І ступень экономайзера | ІІ ступень воздухоподогревателя | |||
Коэффициент избытка воздуха средний | ; | 1.25 | 1.28 | 1.3 | 1.33 | 1,36 | 1.39 | 1.42 | |
vRO2 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | ||
0.61 | 0.61 | 0.61 | 0.62 | 0.62 | 0.62 | 0.62 | |||
7.52 | 7.69 | 7.80 | 7.98 | 8.15 | 8.32 | 8.49 | |||
; | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | ||
; | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | ||
; | 0.21 | 0.20 | 0.20 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | 0.19 | ||
32.5 | 31.8 | 31.4 | 30.7 | 30.7 | 29.4 | 28.8 | |||
Таблица 1−3 Энтальпия теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/кг.
V, єС | I0B = V0 (ct) в | IRO2 = =VRO2 (Cэ) RO2 | I0N2 = = V0N2 (Cэ) N2 | I0H2O=V0H2O• • (Cэ) •H2O | I0r = IRO2 + + I0N2 + I0H2O | |
; | ; | ; | ; | |||
Таблица 1−4 Энтальпия продуктов сгорания в газоходах кДж/кг
Участки газового тракта | |||||||||||||||||
Топка | ІІ перегре-ватель | І перегре-ватель | ІІ эконо-майзер | ІІ воздухоподогреватель | І эконо-майзер | І воздухо-подогреватель | |||||||||||
Таблица 1−5 Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Располагаемая теплота топлива | ++ | кДж/кг | 21 630+0+0=21 630 | ||
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива | По табл.4 — 3 | % | 0.5 | ||
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива | То же | % | |||
Температура уходящих газов | По заданию | ||||
Энтальпия уходящих газов | По — таблице | кДж/кг | |||
Температура воздуха в котельной | По выбору | ||||
Энтальпия воздуха в котельной | По — таблице | кДж/кг | |||
Потеря теплоты с уходящими газами | % | ||||
Потеря теплоты от наружного охлаждения | По рис. 3 — 1 | % | 1.1 | ||
Сумма тепловых потерь | +++ | % | 8.5+0.5+3+1.1=13 | ||
К.П.Д. парогенератора | 100 ; | % | 100 — 13= 87 | ||
Коэффициент сохранения теплоты | 1 ; | ||||
Паропроизводительность агрегата | По заданию | 9.72 | |||
Давление пара в барабане | То же | МПа | 3.7 | ||
Температура перегретого пара | То же | ||||
Температура питательной воды | То же | ||||
Удельная энтальпия перегретого пара | По табл. VI-8 | кДж/кг | |||
Удельная энтальпия питательной воды | По табл. VI-6 | кДж/кг | |||
Значение продувки | По выбору | % | 4.5 | ||
Полезно используемая теплота в агрегате | (-) + + (-) | кВт | |||
Полный расход топлива | |||||
Расчётный расход топлива | |||||
Таблица 1−6 Расчёт конструктивных характеристик топки
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Активный объём топочной камеры | По конструктивным размерам | ||||
Тепловое напряжение объёма топки: расчётное допустимое | По табл.4 — 3 | кВт/ кВт/ | |||
Количество горелок | По табл. III — 10 | шт. | |||
Теплопроизводи-тельность горелки | 1.25 | МВт | |||
Тип горелки | ; | По табл. III — 6 | ; | ТКЗ — ЦКТИ, ГУ — 11 № 3 | |
Таблица 1−7 Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Нл
Величина | Единица | Стены топки | Выходное окно топки | Суммарная площадь | ||||
Наименование | Обозначение | Фронтовая и свод | Боковые | задняя | ||||
Общая площадь стены и выходного окна | Fст | м2 | ||||||
Расстояние между осями крайних труб | b | м | 4,66 | 4,072 | 4,66 | 4,66 | ; | |
Освещенная длина труб | lосв | м | 13,8 | 9,9 | 8,5 | 4,3 | ; | |
Площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностью: полная покрытая торкретом открытая | F Fзакр Fоткр | м2 м2 м2 | 64,4 50,4 | 80,6 65,6 | 39,6 39,6 | 20,0 20,0 | 204,6 175,6 | |
Наружный диаметр экранных труб | d | мм | ; | |||||
Шаг экранных труб | s | мм | ; | ; | ||||
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) | l | мм | ; | ; | ||||
Отношение | s/d | ; | 1,83 | 1,83 | 1,33 | ; | ; | |
Отношение | l/d | ; | ; | ; | ||||
Угловой коэффициент экрана | x | ; | 0,90 | 0,90 | 0,96 | 1,00 | ; | |
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов | Hл.откр | м2 | 45,4 | 59,4 | 38,2 | 20,0 | ||
Площадь лучевоспринимающей поверхности экранов, покрытых торкретом | Hл.закр | м2 | ; | ; | ||||
Таблица 1−8 Поверочный расчёт теплообмена в топке
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозна; чение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности | По конструктивным размерам | ||||
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов | То же | ||||
Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов | То же | ||||
Полная площадь стен топочной камеры | То же | ||||
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности | ; | ||||
Эффективная толщина излучающего слоя пламени | 3.6 | ||||
Полная высота топки | По конструктивным размерам | 10.6 | |||
Высота расположения горелок | То же | 2.6 | |||
Относительный уровень расположения горелок | ; | 0.245 | |||
Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке | 0.59 — 0.5 | ; | 0.59−0.50.245=0.467 | ||
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | По табл.4 — 3 | ; | 1.2 | ||
Присос воздуха в топке | По табл.2 — 1 | ; | 0.1 | ||
Присос воздуха в системе пылеприготовления | То же | ; | 0.1 | ||
Температура горячего воздуха | По предварительному вибору | ||||
Энтальпия горячего воздуха | По — таблице | кДж/кг | 3143.5 | ||
Энтальпия присосов воздуха | То же | кДж/кг | 229.2 | ||
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом | (—) + + (+) | кДж/кг | (1.2 — 0.1 — 0.1) 3143.5 + + (0.1+0.1) 229.2 = 3189.34 | ||
Полезное тепловыделение в топке | +; | кДж/кг | + 3189.34 = 24 708 | ||
Адиабатическая температура горения | По — таблице | ||||
Температура газов на выходе из топки | По предварительному вибору | ||||
Энтальпия газов на выходе из топки | По — таблице | кДж/кг | |||
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания | кДж/ (кгК) | ||||
Объёмная доля: водяных паров трёхатомных газов | По табл.1 — 2 То же | 0.08 0.14 | |||
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов | ; | 0.08 + 0.14 = 0.22 | |||
Произведение | МПа | 0.1• 0.22 • 3.35 = 0.074 | |||
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами частицами кокса | По рис. 5 — 5 По рис. 5 — 6 По п. 5 — 2 | 1/ (МПа) 1/ (МПа) 1/ (МПа) | 9.6 0.057 | ||
Безразмерные параметры | По п. 5 — 2 То же | 0.5 0.1 | |||
Коэффициент ослабления лучей топочной средой | ++ | 1/ (МПа) | 9.6 • 0.22 + 0.057 • 18.5 + 10 • 0.5 •0.1= =3.67 | ||
Суммарная сила поглащения топочного объёма | 3.67 0.13.35 = 1.23 | ||||
Степень черноты факела | По рис. 5 — 4 | ; | 0.77 | ||
Степень черноты топки | По рис. 5 — 3 | ; | 0.91 | ||
Тепловая нагрузка стен топки | кВт/ | ||||
Температура газов на выходе из топки | По рис. 5 — 7 | ||||
Энтальпия газов на выходе из топки | По — таблице | кДж/кг | |||
Общее тепловосприятие топки | (-) | кДж/кг | 0.988 (25 126 — 13 360) = 11 625 | ||
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки | кВт/ | ||||
Таблица 1−9 Поверочный расчёт фестона
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Полная площадь поверхности нагрева | По конструктивным размерам | ||||
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона | То же | ||||
Диаметр труб | То же | ||||
Относительный шаг труб: поперечный продольный | То же То же | 3.5 | |||
Кол-во рядов труб по ходу газов | То же | шт. | |||
Кол-во труб в ряду | То же | шт. | |||
Площадь живого сечения для прохода газов | АВ; | 13.3 | |||
Эффективная толщина излучающего слоя | 0.9 () | 0.85 | |||
Температура газов перед фестоном | Из расчёта топки | ||||
Энтальпия газов перед фестоном | То же | кДж/кг | |||
Температура газов за фестоном | По предварительному выбору | ||||
Энтальпия газов за фестоном | По — таблице | кДж/кг | |||
Кол-во теплоты отданное фестону | (-) | кДж/кг | 0.988 (11 948 — 11 198) =750 | ||
Температура кипения при давлении в барабане Рб = 4.3 МПа | По табл. VI — 7 | ||||
Средняя температура газов | 0.5 (+) | 0.5 (1008 + 950) =979 | |||
Средний температурный напор | ; | 979 — 255 =724 | |||
Средняя скорость газов | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | По рис. 6 — 5 | кВт/ (К) | 32.3 | ||
Суммарная поглащательная способность трёхатомных газов | МПа | 0.1 • 0.194 • 0.85 = 0.016 | |||
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | По рис 5 — 5 | 1/МПа | |||
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами | По рис 5 — 6 | 1/МПа | 0.07 | ||
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока | (+) | (13• 0.194 + 0.07 • 18.5) • 0.1 • • 0.85 = 0.32 | |||
Степень черноты излучающей среды | По рис 5 — 4 | ; | 0.161 | ||
Температура загрязнённой стенки трубы | 255 + 80 =335 | ||||
Коэффициент теплоотдачи излучением | По рис. 6 — 12 (=) | Вт/ (К) | 195 • 0.161 = 31.3 | ||
Коэффициент использованной поверхности нагрева | По п. 6 — 2 | ||||
Коэффициент теплоотдачи | (+) | Вт/ (К) | 1 (32.3 + 31.3) = 63.6 | ||
Коэффициент загрязнения | По рис. 6 — 13 (=) | (К) / Вт | 0.018 | ||
Коэффициент теплопередачи | Вт/ (К) | ||||
Тепловосприятие фестона по уровню теплопередачи | кДж/кг | ||||
Тепловосприятие настенных труб | кДж/кг | ||||
Суммарное тепловосприятие газохода фестона | кДж/кг | 719+69 = 788 | |||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Таблица 1−10 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
Размеры и характеристики | Единица | Ступень | ||||
наименование | обозначение | Расчётная ф-ла или способ определения | I | II | ||
Диаметр труб | По конструктивным размерам | 38/32 | 38/32 | |||
Кол-во труб в ряду (поперёк газохода) | То же | шт. | ||||
Кол-во труб в ряду (по ходу газов) | То же | шт. | ||||
Средний шаг труб: поперечный продольный | То же | |||||
Расположение труб в пучке | То же | ; | коридорное | коридорное | ||
Характер омывания | ; | То же | ; | поперечное | поперечное | |
Средняя длина змеевика | То же | 1.65 | 3.5 | |||
Суммарная длина труб | То же | |||||
Полная площадь поверхности нагрева | ||||||
Площадь живого сечения на входе | 7.2 | 11.4 | ||||
То же, на выходе | 4.7 | 9.4 | ||||
Средняя площадь живого сечения газохода | 5.7 | 10.2 | ||||
Кол-во параллельно включённых змеевиков (по пару) | По конструктивным размерам | шт. | ||||
Площадь живого сечения для прохода пара | 0.032 | 0.032 | ||||
Таблица 1−11 Поверочный расчёт второй ступени перегревателя
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Диаметр труб | По конструктивным размерам | 38/32 | |||
Площадь поверхности нагрева | То же | ||||
Температура пара на выходе из ступени | По заданию | ||||
Температура пара на входе в ступень | По предварительному выбору | ||||
Давление пара: на выходе из ступени на входе в ступень | По заданию По выбору | МПа МПа | 4,2 4.2 | ||
Удельная энтальпия пара: на выходе из ступени на входе в ступень | По табл. VI — 8 То же | кДж/кг кДж/кг | |||
Суммарное тепловосприятие ступени | (-) | кДж/кг | |||
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевосприни-мающих поверхностей топки | Из расчёта топки | кВт/ | 91,1 | ||
Коэффициент распределения тепловой нагрузки: по высоте между стенами | По рис. 5 — 2 По табл.5 — 7 | 0.62 1.1 | |||
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки | •• | кВт/ | 0.621.191.1=62.1 | ||
Угловой коэффициент фестона | По рис. 5 — 1 | ; | 0.72 | ||
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью | 3.9 • 4.4 = 17.2 | ||||
Лучистое тепловосприятие ступени | (1-) | кДж/кг | |||
Конвективное тепловосприятие ступени | ; | кДж/кг | 949 — 247.2 = 701.8 | ||
Температура газов перед ступенью | Из расчёта фестона | ||||
Энтальпия газов на входе в ступень | То же | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на выходе из ступени | -+ | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из ступени | По — таблице | ||||
Средняя температура газов | 0.5 (+) | 0.5 (950 + 840) = 995 | |||
Средняя скорость газов в ступени | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | = | Вт/ (К) | |||
Средняя температура пара | 0.5 (+) | 0.5 (360 + 410) = 385 | |||
Объём пара при средней температуре | По табл. VI — 8 | 0.072 | |||
Средняя скорость пара | |||||
Коэффициент теплоотдачи от ступени к пару | По рис. 6 — 8 (=) | Вт/ (К) | 1258.8 | ||
Толщина излучающего слоя | 0.9 () | ||||
Полный перепад температур газов | 950 — 840 = 110 | ||||
Полный перепад температур пара | 410 — 360 = 50 | ||||
Параметр | ; | ||||
Параметр | ; | 110? 50 = 2.2 | |||
Коэффициент перехода к сложной схеме | По рис. 6 — 14 | ; | 0.997 | ||
Температурный перепад | 0.997 510 = 508 | ||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена | кДж/кг | ||||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Температура пара на входе в ступень | По выбору | ||||
Удельная энтальпия пара на входе в ступень | По табл. IV — 8 | кДж/кг | |||
Суммарное тепловосприятие ступени | (-) | кДж/кг | |||
Конвективное тепловосприятие ступени | кДж/кг | 1568 — 247.2 = 1320.8 | |||
Энтальпия газов за ступенью | -+ | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из ступени | По — таблице | ||||
Разность температур между газами и паром: наибольшая наименьшая | ; ; | 950 — 410 = 540 820 — 365 = 455 | |||
Температурный напор при противотоке | |||||
Температурный перепад | 0.997•500 = 498.5 | ||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена | кДж/кг | ||||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Таблица 1−12 Конструктивный расчёт первой ступени перегревателя
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Диаметр труб | По конструктивным размерам | 38/32 | |||
Параметры пара на входе в ступень: давление температура паросодержание | = = По выбору | МПа | 4.2 0.98 | ||
Удельная энтальпия: кипящей воды сухого насыщенного пара | По табл. VI — 7 То же | кДж/кг кДж/кг | 1101.7 2798.4 | ||
Удельная энтальпия пара на входе в ступень | + (1-) | кДж/кг | 0.98 • 2798.4 + (1 — 0.98) • 1101.7 = = 2764 | ||
Параметры пара на выходе из ступени: давление температура удельная энтальпия | Из расчёта второй ступени перегревателя То же То же | МПа кДж/кг | 4.2 | ||
Тепловосприятие пароохладителя | По выбору | кДж/кг | |||
Тепловосприятие ступени | (+ -) | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на входе в ступень | Из расчёта второй ступени перегревателя | кДж/кг | |||
Температура газов на входе в ступень | То же | ||||
Энтальпия газов на выходе из ступени | -+ | кДж/кг | 12 180; | ||
Температура газов на выходе из ступени | По — таблице | ||||
Средняя температура газов в ступени | 0.5 (+) | 0.5• (820 + 612) = 716 | |||
Средняя скорость газов в ступени | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | = | Вт/ (К) | 55.6 | ||
Средняя температура пара | 0.5 (+) | 0.5• (255 + 360) = 307.5 | |||
Объём пара при средней температуре | По табл. VI — 8 | 0.063 | |||
Средняя скорость пара | |||||
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару | По рис. 6 — 7 (=) | Вт/ (К) | |||
Эффективная толщина излучающего слоя | 0.9 () | ||||
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов | МПа | ||||
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами | По рис. 5 — 5 По рис. 5 — 6 | 1/ (МПа) 1/ (МПа) | 0.079 | ||
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока | (+) | ; | (26•0.2+0.079•18.5) •0.1•0.25 = = 0.17 | ||
Степень черноты излучающей среды | По рис. 5 — 4 | ; | 0.16 | ||
Коэффициент загрязнения | По п. 6 — 2 | (К) / Вт | 0.006 | ||
Температура загрязнённой стенки трубы | + (+) | ||||
Коэффициент теплоотдачи излучением | По рис. 6 — 12 (=) | Вт/ (К) | 25.6 | ||
Температура в объёме камеры перед ступенью | Из расчёта второй ступени перегревателя | ||||
Коэффициент | По п. 6 — 2 | ; | 0.4 | ||
Глубина по ходу газов: cтупени (пучка) объёма перед ступенью | По конструктивным размерам То же | 0.7 1.8 | |||
Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед ступенью | Вт/ (К) | =33.3 | |||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | (+) | Вт/ (К) | 1• (55.6 +33.3) = 88.9 | ||
Коэффициент тепловой эффективности | По табл.6 — 2 | ; | 0.55 | ||
— Коэффициент теплопередачи | Вт/ (К) | ||||
Разность температур между газами и паром: Наибольшая наименьшая | 820 — 360 = 460 612 — 255 = 357 | ||||
Температурный напор при противотоке | |||||
Полный перепад температур газового потока в ступени | 820 — 612 = 208 | ||||
Полный перепад температур потока пара | 360 — 255= 105 | ||||
Параметр | ; | ||||
Параметр | ; | 280/105 = 1.98 | |||
Коэффициент перехода к сложной схеме | По рис. 6 — 15 | ; | 0.98 | ||
Температурный перепад | 0.98 • 412 = 403.8 | ||||
Площадь поверхности нагрева ступени | |||||
Таблица 1−13. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера
Величины | Единица | Ступень | |||
Наименование | Обозна; чение | I | II | ||
Диаметр труб: наружный внутренний | |||||
Расположение труб | ; | ; | шахматное | шахматное | |
Кол-во труб в горизонтальном ряду | шт. | ||||
Кол-во горизонтальных рядов труб | шт. | ||||
Шаг труб: поперёк потока газов (по ширине) вдоль потока газов (по высоте) | |||||
Относительный шаг труб: поперечный продольный | 2.8 1.75 | 2.8 1.75 | |||
Площадь поверхности нагрева | |||||
Размеры сечения газохода поперёк движения газов | 4.3 1.49 | 4.3 1.49 | |||
Площадь живого сечения для прохода газов | 4.2 | 4.2 | |||
Кол-во параллельно включённых труб (по воде) | шт. | ||||
Площадь живого сечения для прохода воды | 0.017 | 0.017 | |||
Таблица 1−14. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
Величины | Обозна; чение | Единица | Ступень | ||
Наименование | I | II | |||
Диаметр труб: наружный внутренний | |||||
Длина труб | 3.4 | 3.4 | |||
Расположение труб | ; | ; | шахматное | шахматное | |
Кол-во ходов по воздуху | |||||
Кол-во труб в ряду поперёк движения воздуха | шт. | ||||
Кол-во рядов труб вдоль движения воздуха | шт. | ||||
Шаг труб: поперечный (поперёк потока воздуха) продольный (вдоль потока воздуха) | |||||
Относительный шаг труб: поперечный продольный | ; | 1.4 1.1 | 1.4 1.1 | ||
Кол-во параллельно включённых труб (по газам) | шт. | ||||
Площадь живого сечения для прохода газов | 2.4 | 2.4 | |||
Ширина сечения воздушного канала | 4.3 | 4.3 | |||
Площадь живого сечения для прохода воздуха | 2.1 | 2.1 | |||
Площадь поверхности нагрева | |||||
Средняя высота воздушного канала | 1.7 | 1.7 | |||
Таблица 1−15 Поверочный расчёт второй ступени экономайзера
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Площадь поверхности нагрева ступени | По конструктивным размерам | ||||
Площадь живого сечения для прохода газов | То же | 4.2 | |||
То же, для прохода воды | То же | 0.017 | |||
Температура газов на входе в ступень | Из расчёта перегревателя | ||||
Энтальпия газов на входе в ступень | То же | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из ступени | По выбору | ||||
Энтальпия газов на выходе из ступени | По — таблице | кДж/кг | |||
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) | (-+) | кДж/кг | 0.988 (8080 — 7149 +0.03 • •229) = 927 | ||
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени | кДж/кг | 2930 + 60 — (12 573+ +1446 + 782 +1622) =711.4 | |||
Температура воды на выходе из ступени | По табл. VI — 6 | ||||
Удельная энтальпия воды на входе в ступень | ; | кДж/кг | |||
Температура воды на входе в ступень | По табл. VI — 6 | ||||
Средняя температура воды | 0.5 (+) | 0.5• (165 + 145) =155 | |||
Скорость воды в трубах | |||||
Средняя температура газов | 0.5 (+) | 0.5• (685 +600) = 642.5 | |||
Средняя скорость газов | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | По рис. 6 — 5 | кВт/ (К) | 76.3 | ||
Эффективная толщина излучающего слоя | 0.9 () | = 0.16 | |||
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов | МПа | ||||
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами | По рис. 5 — 5 По рис. 5 — 6 | 1/ (МПа) 1/ (МПа) | 0.0076 | ||
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока | (+) | ; | (35 • 0.2 + 0.0076• 17.9) •0.1• • 0.16 = 0.11 | ||
Степень черноты газа | По рис. 5 — 4 | ; | 0.036 | ||
Разность температур между газами и паром: наибольшая наименьшая | 685 — 165= 520 550 — 115= 435 | ||||
Температурный напор | 0.5 (+) | 477.5 | |||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена | кДж/кг | ||||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Таблица 1−16 Поверочный расчёт первой ступени воздухоподогревателя
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Диаметр и толщина стенки труб | По конструктивным размерам | ||||
Относительный шаг труб: поперечный продольный | То же То же | ; | 1.4 1.1 | ||
Кол-во рядов труб | То же | шт. | |||
Кол-во ходов по воздуху | То же | ; | |||
Площадь живого сечения для прохода газов | То же | 2.4 | |||
То же, для прохода воздуха | То же | 2.1 | |||
Площадь поверхности нагрева | То же | ||||
Температура газов на выходе из ступени | По заданию (=) | ||||
Энтальпия газов на выходе из ступени | По — таблице | кДж/кг | |||
Температура воздуха на входе в ступень | По выбору | ||||
Энтальпия теоретического кол-ва холодного воздуха | По — таблице | кДж/кг | |||
Температура воздуха на выходе из ступени | По выбору | ||||
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха на выходе из ступени | По — таблице | кДж/кг | |||
Отношение | ; | 1.25 — 0.1 — 0.1 + 0.03 = 1.08 | |||
Тепловосприятие ступени | (-) | кДж/кг | |||
Средняя температура воздуха в ступени | 0.5 (+) | 0.5• (25 + 160) = 92,5 | |||
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре | По — таблице | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на входе в ступень | +; | кДж/кг | 1799+ | ||
Температура газов на входе в ступень | По — таблице | ||||
Средняя температура газов | 0.5 (+) | 0.5• (243+ 150) = 196.5 | |||
Средняя скорость газов | |||||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | По рис. 6 — 7 (=) | Вт/ (К) | |||
Средняя скорость воздуха | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | = | Вт/ (К) | |||
Коэффициент использованной поверхности нагрева | По табл.6 — 3 | 0.85 | |||
Коэффициент теплопередачи | Вт/ (К) | ||||
Разность температур между газами и паром: наибольшая наименьшая | 150 — 25 = 125 243 — 160 = 83 | ||||
Температурный напор | 0.5 (+) | 0.5• (125 + 83) = 104 | |||
Отношение | ; | ||||
Наибольший перепад температур | 160 — 25 = 135 | ||||
Наименьший перепад температур | 243 — 150 = 93 | ||||
Параметр | ; | ||||
Параметр | ; | 135/93 = 1,45 | |||
Коэффициент | По рис. 6 — 16 | ; | 0.91 | ||
Температурный перепад | |||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена | кДж/кг | ||||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Таблица 1−17 Поверочный расчёт второй ступени воздухоподогревателя
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Диаметр труб | По конструктивным размерам | ||||
Относительный шаг труб: поперечный продольный | То же То же | ; | 1.4 1.1 | ||
Кол-во рядов труб | То же | шт. | |||
Кол-во ходов по воздуху | То же | ; | |||
Площадь живого сечения для прохода газов | То же | 2.4 | |||
То же, для прохода воздуха | То же | 2.1 | |||
Площадь поверхности нагрева | То же | ||||
Температура газов на входе в ступень | Из расчёта второй ступени экономайзера | ||||
Энтальпия газов на входе в ступень | То же | кДж/кг | |||
Температура воздуха на выходе из ступени | По выбору | ||||
Энтальпия воздуха на выходе из ступени | По — таблице | кДж/кг | |||
Отношение кол-ва воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому | ; | 1.25 — 0.1 — 0.1 = 1.05 | |||
Температура воздуха на входе в ступень | Из расчёта первой ступени воздухоподогревателя | ||||
Энтальпия воздуха на входе в ступень | По — таблице | кДж/кг | |||
Тепловосприятие ступени | (-) | кДж/кг | |||
Средняя температура воздуха | 0.5 (+) | 0.5• (160 + 400) = 280 | |||
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре | По — таблице | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на входе в ступень | -+ | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из ступени | По — таблице | ||||
Средняя температура газов | 0.5 (+) | 0.5• (550+373) = 461.5 | |||
Средняя скорость газов | |||||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | По рис. 6 — 7 (=) | Вт/ (К) | 33.4 | ||
Средняя скорость воздуха | |||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | По рис. 6 — 6 (=) | Вт/ (К) | 60.4 | ||
Коэффициент использованной поверхности нагрева | По табл.6 — 3 | ; | 0.85 | ||
Коэффициент теплопередачи | Вт/ (К) | ||||
Разность температур между газами и паром: наибольшая наименьшая | 373 — 160 = 213 550 — 400 = 150 | ||||
Средний температурный напор при противотоке | 0.5 (+) | 0.5• (213 +150) = 181.5 | |||
Наибольший перепад температур | 400 — 160 = 240 | ||||
Наименьший перепад температур | 550 — 373 = 177 | ||||
Параметр | ; | ||||
Параметр | ; | 240/177 = 1.4 | |||
Коэффициент | По рис. 6 — 16 | ; | 0.84 | ||
Температурный напор | |||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена | кДж/кг | ||||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Таблица 1−18 Конструктивный расчёт первой ступени экономайзера
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Температура газов на входе в ступень | Из расчёта второй ступени воздухоподогревателя | ||||
Энтальпия газов на входе в ступень | То же | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из ступени | Из расчёта первой ступени воздухоподогревателя | ||||
Энтальпия газов на выходе из ступени | То же | кДж/кг | |||
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) | (-+) | кДж/кг | |||
Таблица 1−19 Расчёт невязки теплового баланса парогенератора
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Расчётная температура горячего воздуха | Из расчёта воздухоподогревателя | ||||
Энтальпия горячего воздуха | То же | кДж/кг | |||
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом | (—) + + (+) | кДж/кг | (1.25 — 0.1 — 0.1) •3125 + + (0.1 + 0.1) •229= 3327 | ||
Полезное тепловыделение в топке | кДж/кг | ||||
Лучистое тепловосприятие топки | (-) | кДж/кг | 0.988• (25 263 — 11 980) = = 13 124 | ||
Расчётная невязка теплового баланса | (+ ) | кДж/кг | |||
Невязка | •100 | % | |||
Таблица 1−20 Распределение температурного перепада и тепловосприятий между ступенями воздухоподогревателя и экономайзера
Величины | Единица | Расчёт | |||
Наименование | Обозначение | Расчётные формулы или способ определения | |||
Температура уходящих газов | По выбору | ||||
Энтальпия уходящих газов | По — таблице | кДж/кг | |||
Температура горячего воздуха | По выбору | ||||
Энтальпия теоретического кол-ва горячего воздуха | По — таблице | кДж/кг | |||
Температура воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя: по условию (9 — 12) по выбору | >0.4 () | ||||
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя | По — таблице | кДж/кг | 1382.4 | ||
Отношение | ; | ||||
Тепловосприятие первой ступени воздухоподогревателя | (-) | кДж/кг | |||
Средняя температура воздуха в первой ступени воздухоподогревателя | 0.5 (+) | ||||
Энтальпия воздуха присосов при средней температуре | По — таблице | кДж/кг | |||
Энтальпия газов перед первой ступенью воздухоподогревателя | +; | кДж/кг | |||
Температура газов перед первой ступенью воздухоподогревателя | По — таблице | ||||
Отношение | ; | 1.25 — 0.1 — 0.1 = 1.05 | |||
Тепловосприятие второй ступени воздухоподогревателя | (-) | кДж/кг | |||
Температура газов перед второй ступенью воздухоподогревателя | По выбору | ||||
Энтальпия газов перед второй ступенью воздухоподогревателя | По — таблице | кДж/кг | |||
Средняя температура воздуха во второй ступени воздухоподогревателя | 0.5 (+) | 0.5• (180 + 380) = 280 | |||
Энтальпия воздуха при средней температуре | По — таблице | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на выходе из второй ступени воздухоподогревателя | -+ | кДж/кг | |||
Температура газов на выходе из второй ступени воздухоподогревателя | По — таблице | ||||
Тепловосприятие первой ступени экономайзера | (-+) | кДж/кг | |||
Энтальпия газов на входе во вторую ступень экономайзера | Из расчёта перегревателя | кДж/кг | |||
Температура газа на входе во вторую ступень экономайзера | То же | ||||
Тепловосприятие второй ступени экономайзера | (-+) | кДж/кг | |||
Суммарное тепловосприятие ступеней экономайзера | кДж/кг | 1029 + 1953= 2982 | |||
То же, по уравнению теплового баланса (9 — 13) | (+) | кДж/кг | |||
Расхождение расчётных тепловосприятий | % | ||||
Расход воды через экономайзер | (+) | ||||
Тепловосприятие пароохладителя | Из расчёта перегревателя | кДж/кг | |||
Параметры воды на входе в первую ступень: удельная энтальпия температура | По табл. VI — 6 | кДж/кг | |||
Параметры воды на выходе из первой ступени: удельная энтальпия температура | По табл. VI — 6 | кДж/кг | |||
Параметры воды на выходе из второй ступени: удельная энтальпия температура | По табл. VI — 6 | кДж/кг | |||
Температура кипения воды при давлении в барабане | По табл. VI — 7 | ||||
Недогрев воды до кипения на выходе из второй ступени | 256 — 206= 51 | ||||