Проверочный расчет типа парового котла

Содержание



Введение

1. Исходные данные

2. Выбор способа шлакоудаления

3. Выбор расчетных температур

4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания 

5. Объемы продуктов горения в поверхностях нагрева

	6. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания 

7. Расчет КПД котла и потерь в нем

8. Определение расхода топлива

	9. Тепловой расчет топочной камеры

10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева

10.1 Расчет ширмового ПП

10.2 Расчет фесона

10.3 Расчет конвективного ПП

10.3.1 Расчет ПП 1 ступени

	10.3.2 Расчет ПП 2 ступени

	10.4 Расчет ВЭК и ВЗП

10.4.1 Расчет ВЭК 2 ступени

10.4.2 Расчет ВЗП 2 ступени

10.4.3 Расчет ВЭК 1 ступени

10.4.4 Расчет ВЗП 1 ступени

11. Определение неувязки котлоагрегата

Список используемой литературы




Введение



Паровой котел - это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

Номинальной паропроизводительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котельный агрегат должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями от этих величин.

Номинальное давление пара - наибольшее давление пара, которое должно обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем котла.

Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторично-перегретого пара) - температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем, с допускаемыми по ГОСТ отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.

Номинальная температура питательной воды - температура воды перед входом в экономайзер, принятая при проектировании котла для обеспечения номинальной паропроизводительности.

При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично-перегретого) и, как правило, давление должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться.

При выполнении расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла. Этот тепловой расчет парового котла называется поверочным расчетом.

Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета определяют:

- коэффициент полезного действия парового котла;

- расход топлива;

- температуру продуктов сгорания по газовому тракту, включая температуру уходящих газов;

- температуру рабочей среды (пара, воды) за каждой поверхностью нагрева.

Надежность работы поверхности нагрева устанавливают расчетом ожидаемой температуры стенки и сравнением ее с допустимой для использованного металла. Для выполнения расчета приходится предварительно задаваться температурой уходящих газов и температурой горячего воздуха, правильность выбора которых определяется лишь по завершении расчета.

Задание на поверочный расчет включает в себя следующие данные: 

- тип парового котла (его заводская маркировка);

- номинальную паропроизводительность (Dnп, т/ч (кг/с)) и параметры перегретого пара (первичного (Рпп, МПа, tnп, °C) и вторичного перегрева);

- месторождение и марку энергетического топлива;

- температуру питательной воды (tnв, °C), поступающей в котел после регенеративного подогрева, и дополнительно - конструктивные данные поверхностей котла. По этому расчету предшествует определение по чертежам геометрических характеристик поверхностей (диаметров и шагов труб, числа рядов труб, размеров проходных сечений для газов и рабочей среды, габаритных размеров газоходов и поверхностей нагрева и т. д.). При поверочном расчете котла вначале определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.

При поверочном расчете поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и выходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева выполняют методом последовательных приближений.




1. Исходные данные



Таблица 1 – Таблица исходных данных

Тип котла 

БКЗ-320-140

Паропроизводительность Dпп

315 т/ч

Давление перегретого пара Рпп

13,9 МПа

Температура перегретого пара tпп

545оС

Температура питательной воды tпв

240оС

Месторождение топлива

Куучекинская Р.

Температура начала деформации

1230 оС 

Температура размягчения

>1500 оС

Температура плавкого состояния

>1500 оС

Состав топлива 






2. Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц

	

	Определяем приведенную зольность топлива:

	

	

	

	Исходя из значения температуры плавления золы t3 >1500C и приведенной зольности топлива, согласно рекомендациям 1, с.11 принимаем твердое шлакоудаление и волковые среднеходные мельницы СМ.




3. Выбор расчетных температур по дымовым газам и воздуху



	

	

	тогда согласно рекомендациям 1, с.13-15 и таблиц 1.4;1.5;1.6 принимаем:

	температура уходящих газов Vуг =120C

	температура подогрева воздуха tгв =300C

	температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tВП =20C




4. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания



4.1 Теоретический объем воздуха







4.2 Теоретические объемы продуктов сгорания













	Расчеты выполнены по рекомендациям 1, с.20-21




5. Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева

	

Таблица 2 - Таблица объемов продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Наименование величин

Топка, ширма

ПП II

ПП I

ВЭК II

ВЗП II

		ВЭК I

ВЗП I

1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева 

1,2

1,23

1,26

1,28

1,31

		1,33

1,36

2. Средний коэффициент избытка воздуха 

1,2

1,215

1,245

1,27

1,295

		1,32

1,345

3. Суммарный присос воздуха 

0,8608

0,9254

1,0545

1,1621

1,2697

		1,3773

1,4849

4. Действительный объем водяных паров 

0,4586

0,4596

0,4617

0,4634

0,4651

		0,4669

0,4686

5.Полный объем газов , 

5,50672

5,5713

5,7004

5,8080

5,9156

		6,0232

6,1308

6. Объемная доля трехатомных газов 

0,1443

0,1428

0,1395

0,1369

0,1314

		0,1321

0,1297

7. Объемная доля водяных паров 

0,0807

0,0798

0,0780

0,0766

0,0752

		0,0738

0,0725

8. Суммарная объемная доля 

0,2250

0,2226

0,2175

0,2135

0,2097

		0,2059

0,2022

9. Масса дымовых газов 

7,3364

7,4207

7,5893

7,7299

7,8704

		8,0109

8,1515

10. Безразмерная концентрация золовых частиц 

0,0557

0,0669

0,0671

0,0672

0,0673

		0,0674

0,0675

11. Удельный вес дымовых газов 

1,3322

1,33195

1,3314

1,3309

1,3304

		1,3300

1,3296

		
6. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

		

		Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпия золы в кДж/кг при расчетной температуре  оС определяются по формулам:

		

		

		





где , , , ,  - теплоемкости воздуха, трехатомных газов, водяных паров, азота и золы, кДж/м3 и кДж/кг.

Энтальпии продуктов сгорания, кДж/кг определяются по формуле:



.



Результаты расчетов свели в таблицу 3









Топка

ПП 2

2300

15344,1165

18316,4594

1422,3384

22807,6211



2100

13919,4594

16509,9186

1298,6568

20592,46728



1900

12430,2408

14793,7002

1146,9996

18426,74796



1700

10975,455

13094,2432

1009,5756

16,298,9098



1500

9619,6635

11370,4935

853,992

14148,4182



1300

8225,1351

9729,5458

663,5616

12038,13442

12161,5115

1100

6912,3846

8084,6678

539,88

10007,02472

10110,7104

1000

6219,4245

7263,6315

483,438

8990,9544

9084,2458

900

5539,3767

6459,8085

428,4684

7996,15224

8079,2429

800

4872,2412

5639,1322

376,9344

6990,51458

7063,5985

700

4218,018

4887,099

326,882



6120,3549

600

3576,7071

4137,9747

275,3388





500

2948,3085

3405,8395

225,760





400

2332,8222

2687,5118

176,688





300

1730,2482

1975,833

129,5712





200

1144,8906

1313,6665

82,9452





100

568,1412

644,2323

39,7548







ПП 1 

ВЭК 2

ВЗП 2

ВЭК 1

 ВЗП 1

2200











2100











2000











1900











1800











1700











1600











1500











1400











1300











1200











1100

10318,082









1000

9270,8285

9426,3141







900

8245,4242

8383,9086

8522,3930





800

7209,7657

7331,5717

7453,3778





700

6246,8954

6352,3459

6457,7963

6563,2468



600

5289,6067

5379,0244

5468,4421

557,8598

5647,2775

500

4353,9351

4427,6428

4501,3505

4575,0582

4648,7659

400

3418,2635

3494,0618

3552,3823

3610,7029

3669,0235

300





2615,8274

2659,0836

2702,3398

200





1734,3544

1762,9767

1791,5989

100





811,8339

865,7923

879,9958




7. Расчет КПД котла и потери теплоты в нем



Этот расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с.26-27 и введен в таблицу 4.



Наименование величин

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

КПД, пг ,%

пг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)

100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615) =93,4087

Потери тепла от химического недожога, q3, %

[1, с.36, таблица 4.6]

q3=0

Потери тепла от механического недожога, q4, %

[1, с.36, таблица 4.6]

q4=0,5

Потери тепла в окр. Среду от наружного охлождения, q5, %





Потери тепла с физическим теплом шлаков, q6, % 





Энтальпия шлаков, Сtшл, 

Сtшл = Сшл *tшл

1952

Тем-ра вытекающ. шлака, tшл, С

tшл= t3 +100

tшл, =1500+100=1600

Теплоемкость шлака, Сшл, 

[1, с.23, таблица 2.2]

Сшл=1,22

Доля шлакоулавли-вания в топке, ашл 

ашл=1- аун

ашл=1- 0,8=0,2

доля уноса лет. золы, аун 

[1, с.36, таблица 4.6]

аун=0,8

Располагаемое тепло, ,



=1658000+26,154=16606,154 

Физ. тепло топлива, Qтл, 

Qтл=С тл t тл

Qтл=1,3077∙20=26,154

Температура топлива, T Тл, С

[1, с.26]

t тл =20

Теплоемкость топлива, С Тл, 

С тл = 0,042*Wр+Стл*(1-0,01*W)

0,042∙7+1,09(1-0,01∙7)=1,3077

Теплоемкость сухой массы топлива, Стл, 

[1, с.26]

Стл=1,09

Энтальпия теор. объема воздуха на входе в воздухоподогреватель, ,

по t’вп=20С из расчета энтальпий 



Энтальпия теор. объема холодного воздуха, ,

39,5Vв

=39,5*4,3041=170,01195

Потеря тепла с ух. газами, q2, %



=4,6498

Энтальпия уходящих газов, Нух, кДж\кг

по ух=120 из расчета энтальпий

=778,1191

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, ух

Из таблицы 3.1 расчета 3.6

=1,45




8. Определение расхода топлива



Данный расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с. 28-29



Таблица 5

Наименование величин

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Расход топлива, В, 





Энтальпия перегретого пара на выходе из котла, hпе, 

На основе заданных значений параметров пара 

hпе=3434,7

Энтальпия питательной воды, hп.в, 

По табл. 3 [7]

Hп.в=903

Расчетный расход топлива, Вр,  

Вр=В∙(1-0,01∙q4) 

=14,5045(1-0,010,5)=14,4319




9. Тепловой расчет топочной камеры



9.1 Определение размеров топочной камеры и размещения горелок



Для последующего расчета топочной камеры составляем предварительный эскиз по выданным чертежам заданного котла.

При выполнении эскиза руководствуемся отдельными указаниями 1, с. 29-37, где берем рекомендованные данные, которые не уясняются из чертежей.

На эскиз топочной камеры наносим обозначения длин и площадей, необходимых для дальнейшего расчета. 





Рисунок 1.1 - Эскиз топки




Таблица 6 - Тепловой расчет топочной камеры

Наименование величин

Расчетная формула 

Расчет

Тепло воздуха, QВ, кДж/кг





Энтальпия гор. воздуха после ВЗП, , кДж/кг

Из табл. №6 расчета

=2771,54976

 Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/кг





 Адиабатная температура горения, , оС



=2018,5686

Коэф-т сохр. тепла, 



=

Угловой коэффициент, х

[1], стр.41, 

=1-0,2(1,06-1)=0,988

Коэффициент загрязнения, 

[1], стр.41, табл. 4.8

=0,45

Ср. коэф-т тепловой эффективности экранов, 



=0,45∙0,988=0,4446

Величина, характер.отн. высоту полож. зоны макс.тем-р, ХТ

Эскиз топки

0,46

Коэф-т, учитывающий относ. положение ядра факела по высоте топки, М





 Температура газов на выходе из топки, ,оС

[1], стр.38, табл. 4.7

1250

Средняя температура газов в топке, ,оС





Коэффициент ослабления лучей с частицами кокса, 

[1], стр.43

0,5

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, 

[1], стр.140, рис. 6.13

58

Эффективная толщина излучающего слоя в топке, , м





Объемная доля водяных паров, 

табл. №5 расчета

0,0807

 Суммарная объемная доля, 

табл. №5 расчета

0,225

 Давление дымовых газов в топочной камере, Р, МПа

-

0,1

 Коэффициент ослабления лучей газовой средой, КГ, 

[1], стр.138, рис. 6.12 по , VГ, рS

1,5

Коэффициент ослабления лучей топочной средой, К, 





Коэффициент излучения факела, 



0,71

 Проверка ,оС

[1], стр.45, рис. 4.4

1250, равна принятой

 Удельное тепловосприятие топки, , кДж





 Тепловое напряжение топочного объема, ,





 Среднее лучевое напряжение топочных экранов, ,








10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева 



Этот тепловой расчет выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]



10.1 Расчет ширмового пароперегревателя



Для упрощения расчета ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и пароохладитель.

Перед началом расчета составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход пара лишь в одну сторону.





Рисунок 1.2 - Эскиз ширмового пароперегревателя




Таблица 7 - Расчет ширмового пароперегревателя

Диаметр труб и толщина труб d, м, б, мм

d= dвнутр*б, четеж

=32*4=40мм=0,04м

б=4мм

Кол-во парал. включенных труб, n, шт.

По чертежу котла

9

Шаг между ширмами S1, м 

По чертежу котла

0,6

Количество ширм, Z1, шт

чертеж

20

Продольный шаг труб в ширме, S2, м

[1] с 86

0,044

Глубина ширм, С, м

C=[(n-1)S2+d]Zx+d(Zx-1)

[(9-1)∙0,044+0,04]∙4+0,04(9-1) =1,68

Высота ширм

По чертежу 

7,9

Относительный поперечный шаг, 1





Относительный продольный шаг, 2



1,1

Расчетная поверхность нагрева ширм, Fш, м2

Fш=2hшСZ1xш

27,9200,96= =510

Угловой коэффициент ширм, Xш

[1, с.112, рисунок 5.19 по 2]

0,96

Площадь входного окна газохода ширм, Fп.вх, м2

Fп.вх.=(nx+c)a

(7,9+1,68)12 =114,96=115

Лучевоспринимающая поверхность ширм, Fл.ш, м2

Fл.ш.= Fвх

115

Живое сечение для прохода газов, Fг.ш. м2

Fг.ш.=а hш-Z1 hшd

127,9-207,9 0,04=88,48

Эффективная толщина излучающего слоя , S,м 



0,76

Тем-ра газов на входе в ширму, V’ш, С

V’ш = V’т

1050

Энтальпия газов на входе в ширмы, H’ш, 

H’ш = H"ш

9498,9896

Лучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх, 





Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами, 





Температурный коэффициент, А

[1], стр.42

1100

 Коэффициент неравномерности распределения лучистого тепловосприятия, 

[1], стр.47, табл. 4.10

0,8

Поправочный коэффициент, 

[1], стр.55

0,5

Температура газов за ширмами, ,оС

[1] стр.38 табл,4,7

960

 Энтальпия газов за ширмами, ,кДж/кг

по 

8593,0335

 Ср. тем-ра газов в ширмах, , оС





 Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, 

[1], стр.140, рис. 6.13

70

 Объемная доля водяных паров, 

Из табл. №5 расчета

0,0807

 Давление дымовых газов в среде ширм, Р, МПа

-

0,1

 Коэффициент ослабления лучей газовой средой, КГ, 

[1], стр.138, рис. 6.12 по , VГ, рS 

5

 Коэффициент ослабления лучей средой ширм, К, 





 Коэффициент излучения газовой среды в ширмах, 



0,33

 Угловой коэффициент ширм с входного на выходное сечение, 



0,16

 Лучевоспринимающая поверхность за ширмами, Fл.вых, м2



81,5

 Абсолютная средняя температура газов ширм, Тш, К

+273 оС

1005 + 273 = 1278

 Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых,

кДж/кг



527,2149

Тепловосприятие ширм излучением, Qлш, кДж/кг





 Тепловосприятие ширм по балансу, ,кДж/кг





Температура пара на входе в ширмы, , оС

-

342

Энтальпия пара на входе в ширмы, , кДж/кг

[2], табл.7.13 , по  МПа и  

2606

 Температура пара после ширм, ,оС

[7] табл. 3 по Рб

362

 Энтальпия пара на выходе из ширм, , кДж/кг

+

2606+214,2060=820,206

Прирост энтальпии пара в ширме,, 



=214,2060

Ср. тем-ра пара в ширмах, tш, оС





 Скорость газов в ширмах, , м/с





 Поправка на компоновку пучка ширм, CS

[1], стр.122

0,6

 Поправка на число поперечных рядов труб, СZ

[1], стр.122

1

 Поправка ,Сф

[1], стр.123

1

 Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, , 

[1], стр.122 график 6,4

41

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , , 





 Коэффициент загрязнения ширм, , 

[1], стр.143, граф. 6,15

0,0075

 Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, , 

, [1], стр.132

1463,9582

 Температура наружной поверхности загрязнения, tз, оС





 Скорость пара в ширмах, , м/с





Средний удельный объем пара в ширмах, , м3/кг

[7] табл. 3, по  и  

0,01396

Коэффициент использования ширм, 

[1], стр.146

0,9

 Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах, , 

, [1], стр.141



 Угловой коэффициент для ширм, 

[1], стр.112, рис. 5.19, кривая 1 (брать )

0,96

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, , 





 Коэффициент теплопередачи для ширм, k, 





Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи, , кДж/кг





Большая разность температур, , оС

Из прилагаемого графика

708

Меньшая разность температур , оС

Из прилагаемого графика

598

Средний температурный напор, , оС





Необходимое тепловосприятие ширм, , %









Рисунок 1.3 - График изменения температур в ширмах при прямотоке



10.2 Расчет фестона



При расчете фестона не учитывать теплообмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности. Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем. Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего диаметра.

Расчет фестона сведен в нижеследующую таблицу.



Таблица 8

Диаметр и толщина труб, d, м 

d=dвнут

0,114

Относительный поперечный шаг, 1 

S1/d

5,3

Поперечный шаг труб, S1, м 

По чертежу котла

 0,6

Число труб в ряду, Z1, шт

По чертежу котла

20

Продольный шаг труб, S2, м

По чертежу котла

0.3

Относительный продольный шаг, 2

S2/d

2,65

Число рядов труб по ходу газов, Z2, шт

По чертежу 

2

Теплообменные поверхности нагрева, Fф, м

П∙d∙Н∙ Z2∙ Z1

100

Лучевоспринимающая поверхность Fл.., м2

aН

94

Высота фестона, Н, м

По чертежу

7,8

Живое сечение для прохода газов, Fг.., м2

Fг..=а Н-Z1 Нd

76,216

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м

Из расчета топки

5,95

Температура газов на входе в фестон, V’ф, С

V’ф = V"ш

960

Энтальпия газов на входе в фестон, H’ф,  

H’ф = H"ш

8593,0335

Температура газов за фестоном, V"ф, С

Принимаем с последующим уточнением

934

Энтальпия газов на выходе из фестона, H"ф,  

H"ф 

8334,3849

Тепловосприятие ширм по балансу, Qбф,  

Qбф =(H’ф-H"ф)

(8593,0335-8334,3849)0,99=256,0620

Угловой коэффициент фестона, Xф

[1, с.112, рисунок 5.19 по 2]

0,45

Средняя температура газов в фестоне, Vф, С



947

Скорость газов в фестоне, гф, 





Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, dк, 

dк =Сs Сz Сфн

0,460,910,9429=11,4110

Объемная доля водяных паров, rн2о

№5 расчета

=0,0807

Поправка на компоновку пучка, Сs

[1, с.122-123]

Сs=(1,2)

=0,46

Поправка на число попереч

ных труб, Сz 

[1, с.122-123]

=91

Поправка, Сф

[1, с. 123]

график Сф=(ш rн2о)

=0,94

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, н,  

[1, с. 122,

график 6.8]

29

Температура наружной поверхности загрязнения, tз, С 

tcред+Δt

422

Коэффициент теплоотдачи излучением фестона, л, 

л =н Еш



62,37

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, п.н, 

[1, с.141, граф 6.14]

189

Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qтф, 





Необходимость тепловосприятия фестона, Qф, %



(256,0621-268,3986) /256,0621·100

=4,8178<5 %



10.3 Расчет конвективного пароперегревателя



Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие потребности.

Дымовые газы же идут в начале через вторую ступень пароперегревателя, а потом через первую ступень. По этой причине тепловой расчет осуществляется сначала второй, а потом первой ступени пароперегревателя. Поскольку для упрощения расчета не рассчитывается потолочный пароперегреватель и другие поверхности нагрева, конвективный пароперегреватель выполняется в значительной степени конструктивным расчетом.

Теплосъем конвективного пароперегревателя примерно пополам разделим по первой и второй ступеням.

Расчет ведем согласно указаниям [1, с.92-98] со ссылками на другие страницы. В начале рассчитываем геометрические размеры конвективного пароперегревателя общие для обеих его ступеней. 





Рисунок 1.4 - Эскиз конвективного пароперегревателя второй ступени



Таблица 9- Расчет пароперегревателя второй ступени

Наименование величины

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, м 

Из чертежа

0,04

Поперечный шаг, S1, м

Из чертежа

0,12

Продольный шаг, S2, м 

Из чертежа

0,1

Относительный поперечный шаг, 1



3

Относительный продольный шаг, 2



2,5

Расположение труб

Из чертежа

Коридорное

Температура газов на входе во вторую ступень, V’п2, С 

V’п2= V"ф

934

Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’п2,  

Н’п2= Н"ф

8334,3849

Температура газов на выходе из второй ступени, V"п2, С

Принимаем на 200 С ниже 

700

Энтальпия газов на выходе из второй ступени, Н"п2, 

Из таблицы расчета №6 

6120,3549

Тепловосприятие по балансу, Qбп2, 

Qбп2=( Н’п2- Н"п2+Hпр)

0,99(8334,3849-6120,3549+ +0,03173,0248)= 2197,0285

Присос воздуха , 

[1, с.52] и №5 расчета

0,03

Энтальпия присасываемого воздуха, Hпр,  

№6 расчета

173,0248

Тепловосприятие излучением, Qлп2,  





Лучевоспринимающая поверхность, Fлп2, м2 

Fлп2=аhгп2

12,05135=60,26

Высота газохода, Hгп2, м 

По чертежу

5

Теплота воспринятая паром, hп2, 



=391,5557

Снижение энтальпии в пароохладителе, hпо, 

[1, с.78]

75

Энтальпия пара на выходе из пароперегревателя, h"п2, 

По tпе и Рпе [7 Таблица 3]

3447

Энтальпия пара на входе в пароперегреватель, h’п2, 

H’п2= h"п2-hп2+hпо

3434,37-391,5537+75= =3117,8163

Температура пара на выходе из ПП, t"п2, C

t"п2= t"пе

545

Тем-ра пара на входе в ПП, t’п2, C

[7 таблица 3] по Рпе и h’п2

454

Средняя температура пара, tп2, C



499,5

Удельный объем пара, Vп2, 

По tпе и Рпе [7]

0,0225

Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт

Z2=ZP [1 , с.95]

3

Живое сечение для прохода пара, fп2, м2 



0,202

Скорость пара, п2, 





Ср. температура газов, Vп2, C





Скорость дымовых газов, гп2, 





Живое сечение для прохода газов, Fгп2, м2 

Fгп2=dhгп2-Z1hпп2d

12,05135-994,5 0,04=42,4365

Высота конвективного пучка, hпп2, М

По чертежу

4,5

Число труб в ряду, Z1, шт



99

Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, к, 

к =СSCZ CФнг

10,920,9560=52,44

Поправка на компоновку пучка, СS

[1, с.122] СS=(12)

1

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.123] СZ =(z2)

0,92

Поправка, CФ

[1, с.123] СФ=(zН2О,Vп2)

0,95

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0798

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, нг,  

[1, с.122, график6.4]

60

Температура загрязненной стенки, tз, С



719,025

Коэф-т загр., , 

 [1, с.142]

0,0043

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, 2, 

 [1, с.132 график6.7]

2=Сdнп

2160

Теплообменная поверхность нагрева, Fп2, , м2 

Fп2=Zxdhпп2Z1Z2

1680

Число ходов пара, Zx, шт 

Принято конструктивно

10

Коэффициент теплоотдачи излучением, л, 

л=нлП2

188∙0,26=48,88

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м



0,31

Коэф-т ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг, 

 [1, с.138 рисунок 6.12]

9,5

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,  

 [1, с.140 рисунок 6.13]

90

Объемная доля трехатомных газов, Rп

№5 расчета

0,2226

Концентрация золовых частиц, зл

№5 расчета

0,0669

Оптическая толщина, КРS,  

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(9,50,2226+900,0669) 0,10,31=0,2522

Коэффициент излучения газовой среды, П2 

[1, с.44 рисунок 4.3]

0,26

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, нл, 

[1, с.144 рисунок 6.14]

188

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, 1, 

1=к+л

52,44+48,88=161,32

Коэффициент теплопередачи, Кп2, 



=62,9072

Коэффициент тепловой эффективности, 

[1, с.145 таблица 6.4]

0,65

Большая разность температур на границах сред, tб, С

Из прилагаемого графика

480

Меньшая разность температур на границах сред, tм, С

Из прилагаемого графика

155

Температурный напор (прямоток) tП2, С 





Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.п2, 



168062,9072288 /14431,9=2109,0099

Несходимость тепловосприятия, Qт.п2, % 



/(2197,0285-2109,0099) 100/2197,0285/∙100

=4,01

расчет окончен






Рисунок 1.5 - График изменения температур в ПП II



10.3.1 Расчет конвективного пароперегревателя первой ступени

Таблица 10

Наименование величины

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Температура газов на входе в первую ступень, V’п1, С 

V’п1= V" п2

700

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’п1, 

Н’п1= Н" п2

6120,3549

Энтальпия пара на входе в пароперегреватель, h’п1, 

h’п1= h"ш

2852,2

Энтальпия пара на выходе из ПП, h"п1, 

h"п1= h’п2

2820,206

Теплота восприятия пара, hп1, 

hп1= h"п1- h’п1

3130,4443-2820,206=310,2383

Тепловосприятие по балансу, Qбп1, 





Присос воздуха на первую ступень, 

№5 расчета

0,03

Энтальпия газов на выходе из первой ступени, Н"п1,  





Температура пара на выходе из пароперегревателя, t"п1, C

t"п2= t’п2

454

Температура пара на входе в пароперегреватель, t’п1, C

t’п2= t"ш

362

Средняя температура пара, Tп1 C, 



408

Удельный объем пара, Vп1, 

По tпе и Рпе [7]

0,01774

Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт 

Как во второй ступени 

2

Число труб в ряду, Z1, шт

Как во второй ступени 

99

Живое сечение для прохода пара, fп1, м2

Fп1= fп2

0,202

Скорость пара, п1, 



=7,8

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, к, 

к =СSCZ CФнг

10,920,9869=56,8

Поправка на компоновку пучка, СS

[1, с.122] СS=(12)

1

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.123] СZ =(z2)

0,92

Поправка CФ, 

[1, с.123] СФ=(zН2О,Vп2)

0,98

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0780

Температура газов на выходе из первой ступени, V"п1, С

№6 расчета по Н"п1

448

Средняя температура газов, Vп1, С





Скорость дымовых газов, гп1, 





Живое сечение для прохода газов, Fгп1, м2

Fгп1= Fгп2

42

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, нг, 

[1, с.122 , график6.4]

63

Температура загрязненной стенки , tз, С



=411

Коэффициент загрязнения, , 

 [1, с.142]

0,0038

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, 2, 

 [1, с.132, график6.7]

2=Сdнп

2540

Теплообменная поверхность нагрева, Fп1, м2

Fп1=Zxdhпп1Z1Z2

223,140,044,5993=3693

Число ходов пара, Zx, шт

Принято конструктивно

22

Высота конвективного пучка, hпп1, м

Hпп1= hпп2

4,5

Коэффициент теплоотдачи излучением, л, 

л=нлП2

95∙0,26=24,7

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м

Принимаем из расчета второй ступени

0,31

Коэф. ослабле ния лучей в чистой газовой среде, Kг, 

 [1, с.138, рисунок 6.12]

2,3

Коэф-т ослабл. лучей частицами летучей золы,

Kз, 

 [1, с.140, рисунок 6.13]

100

Объемная доля трехатомных газов, Rп

№5 расчета

0,2175

Концентрация золовых частиц, зл

№5 расчета

0,0671

Оптическая толщина, КРS, 

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(2,30,2175+1000,0671) 0,031=0,2235

Коэф-т излуч. газовой среды, П1

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,19

Нормативный коэф-т излучением, нл, 

[1, с.144, рисунок 6.14]

95

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, 1, 

1=к+л

56,8+24,7=81,5

Коэффициент теплопередачи, Кп1, 



 =51,33

Коэффициент тепловой эффективности, 

[1, с.145, таблица 6.4]

0,65

Большая разность температур на границах сред, tб, С

V’п1-t"п1

246

Меньшая разность температур на границах сред, tм, С

V"п1-t’п1

86

Температурный напор (прямоток), tП2, С





Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.п1, 



3693·51,33·153 /14431,9=2001,8914

Несходимость тепловосприятия, Qт.п1, %



(1910,6272-2001,8914) ·100/1910,6272=4,78<5%

расчет окончен



10.4 Расчет водяного экономайзера и воздухоподогревателя



10.4.1 Расчет второй ступени экономайзера

Таблица 11- Расчет ВЭК II

Наименование величины

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, м 

Из чертежа

0,032

Внутренний диаметр труб, dвн, м 

Из чертежа

0,025

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

80

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

64

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м





Число рядов труб, ZР, шт. 

[1, с.99]

4

Число труб в ряду при параллельном расположении Z1, шт. 



=150

Живое сечение для прохода воды, Fвх, м2





Скорость воды, вх, 



88,88·0,00134/0,294=0,4051

Средний удельный объем воды, Vвэ, 

[7, таблица 3] по Рпв и tэ

0,00134

Число рядов труб по ходу газа, Zг, шт.

По чертежу

4

Глубина конвективной шахты, шк, м

По чертежу

6,450

Длинна труб по глубине конвективной шахты, Lэ2, м

По чертежу

6,2

Живое сечение для прохода газов, Fжэ2, м2

ашк- Z1dLэ2

12,05136,45-150 0,0326,2=48,2592

Поверхность нагрева, Fэ2, м2

Fэ2= Lэ2Z1Z2 ZР

3,140,0326,215044=1495,1424

Температура газов на входе во вторую ступень, V’э2, С

V’э2= V"п1

448

Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’э2, 

Н’э2= Н"п1

4195,6192

Температура газов на выходе из второй ступени, V"э2, С 

Принимаем с последующим уточнением

420

Энтальпия газов на выходе из второй ступени, Н"э2, 

№6 расчета

3680,778

Энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера, h" э2,  

Hпе+ hпо-

(Qлт+Qш+Qп1+Qп2)

3434,37+75-14,4319/88,88

(7849,8419+268,39+

+883,809+2109,0099+2001,8914)=

=1380,1545

Температура воды на выходе из водяного экономайзера, t"э2, С 

[7, таблица 3] по Рпв и

h"э2

282

Тепловосприятие по балансу, Qбэ2, 

Qбэ2=( Н’э2- Н"э2+Hпр)

0,99(4195,6192-3680,778 + 0,02173,0248)=513,1187

Присос воздуха, 

[1, с.52] и №3.6 расчета

0,02

Энтальпия присасываемого воздуха, Hпр, 

№5 расчета

173,0248

Энтальпия воды на входе во вторую ступень, h’э2, 



1380,1545-(513,1187·14,4319/88,88)=1296,8368

Температура воды на входе в экономайзер, t’э2, С 

[7, таблица 3]

264

Температурный напор на выходе газов, , С 

V’э2- t"э2

166

Температурный напор на входе газов, , С

V"э2- t’э2

156

Средне логарифмическая разность температур, tэ2, С



161

Средняя температура газов, Vэ2, С





Средняя тем-ра воды, tэ2, С





Тем-ра загрязненной стенки, tзэ2, С

Tзэ2= tэ2+t

273+60=333

Средняя скорость газов, гэ2, 





Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, к, 

к =СSCZ CФнг

0,70,750,9856= =28,2975

Поправка на компоновку пучка, СS

[1, с.122] СS=(12)

0,7

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.123] СZ =(z2)

0,75

Поправка, CФ

[1, с.123] СФ=(zН2О,Vп2)

0,98

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0766

Относ. попереч. шаг, 1



2,5

Относ. продольный шаг, 2



2

Норм. Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов, нк, 

[1, с.124] 

56

Коэффициент теплоотдачи излучением, 1, 

нлэ2

56∙0,180=10,08

Коэффициент ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг, 

 [1, с.138, рисунок 6.12]

14,5

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,  

 [1, с.140, рисунок 6.13]

108

Объемная доля трехатомных газов, rп

№5 расчета

0,2135

Концентрация золовых частиц, зл

№5 расчета

0,0672

Оптическая толщина, КРS, 

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(14,50,2135+1080,0672) 0,10,156=0,1615

Коэффициент излучения газовой среды, э2

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,180

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, нл, 

[1, с.144, рисунок 6.14]

58

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, 1, 

1=к+л

28,2975+10,08=38,3775

Коэффициент теплопередачи, Кэ2, 



=31,2149

Коэффициент загрязнения стенки, , 

[1, с.143, рисунок 6.16]

0,0059

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.э, 



 =520,6512

Несходимость тепловосприятия Qтэ2, %



(513,1187-520,6512) ·100/513,1187=1,47<2

расчет окончен



10.4.2 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Весь воздухоподогреватель выполнен двухпоточным двухступенчатым. Расчет выполняется согласно рекомендациям. Расчет второй ступени выполняется и вводится в ниже следующую таблицу.


Таблица 12- Расчет ВЗП II

Наименование величины

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, мм 

Из чертежа

40

Внутренний диаметр труб, dвн, мм 

Из чертежа

37

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

60

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

45

Глубина установки труб, вп, м

Из чертежа

42

Число труб в ряду, Z1, шт



=200

Число рядов труб, Z2, шт



=92

Длина труб воздухоподогревателя, Lвп2, м

Из чертежа

2,5

Поверхность нагрева, Fвп2, м2

Fвп2=d Lвп2 Z1 Z2

3,14 0,042,5200 92=6066,48

Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп2, м2



 =19,7738

Температура воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя, t"вп2, С

№3 расчета

300

Энтальпия этого воздуха, h"вп2,  

№6 расчета

2615,8274

Температура газов на входе во вторую ступень, V’ вп2, С

V’ вп2= V"э2

420

Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’вп2, 

Н’вп2= Н"э2

3680,778

Температура воздуха на входе во вторую ступень, t’вп2, С

Принимаем с последующим уточнением

220

Энтальпия этого воздуха, h’вп2,  

№6 расчета

1910,649

Тепловосприятие первой ступени, Qбвп2, 





Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому, вп

вп=т- т - пл +0,5 вп

1,2-0,08-0,04+ +0,50,03=1,11

Присос воздуха в топку,  т

[1, с.19, таблица 1.8]

0,08

Присос воздуха в вп,  вп

[1, с.19, таблица 1.8]

0,03

Присос воздуха в пылесистему,  пл 

[1, с.18]

0,04

Энтальпия газов на выходе из вп, Н"вп2, 





Температура этих газов, V"вп2 С

№6 расчета

328

Средняя температура газов, Vвп2, С





Скорость дымовых газов, вп2, 



 =9,0635

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, к, 

к = CL CФн

3311,05=34,65

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией , н, 

[1, с.130] н=(вп2,dвн)

33

Поправка на относительную длину трубок, CL

[1, с.123] 

СL =(Lвп2/dвн)

1

Поправка, CФ

[1, с.130] СФ=(rН2О,Vвп2)

1,05

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0752

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности, л, 

л=0,5(нлэ2)

10,08/2=5,04

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности, 1,  

1=к+л

34,65+5,047=39,69

Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, 2, 

2=к

[1, с.177, таблица 6.2]

34,65

Коэффициент теплопередачи, К, 





Коэффициент использования ВЗП, 

[1, с.147, таблица 6.6]

0,9

Температурный напор на входе газов, tб, С

V’вп2-t"вп2

420-300=120

Температурный напор на выходе газов, tм, С 

V" вп2-t’ вп2

328-220=144

Средний температурный напор, tвп2, С





Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.вп2, 



18,4996·114·5700/14431,9=832,9492

Несходимость тепловосприятия, Qт.вп2, %



(793,3257-832,9492) ·100/793,3257=4,99<5 %

расчет окончен



10.4.3 Расчет первой ступени водяного экономайзера

Расчет проводится согласно рекомендациям данным для расчета второй ступени экономайзера



Таблица 13

Наименование величины

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, мм 

Из чертежа

32

Внутр. диаметр труб, dвн, мм 

Из чертежа

25

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

80

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

64

Число рядов труб на выходе из коллектора, ZР, шт

[1, с.99]

2

Число труб в ряду, Z1, шт



(12,0513-0,08)0,08=150,2

Число рядов труб, Z2, шт

Принимаем с последующим уточнением

28

Живое сечение для прохода газов, Fжэ1, м2

Fжэ1= Fжэ2

48,2592

Поверхность нагрева, Fэ1, м2

Fэ1= Lэ1Z1Z2 ZР

3,140,0326,2150,228

2=5239,9757

Длина трубок в экономайзере, L э1, м

из чертежа

4,3

Температура газов на входе в первую ступень, V’э1, С 

V’э1= V"вп2

328

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’э1, 

Н’э1= Н"вп2

2874,3385

Тем-ра воды на входе в первую ступень, t’э1, С

t’э1= tпв

240

Энтальпия воды на входе в первую ступень, h’э1, 

[1, таблица 3] по Рпв

1239,5

Тем-ра воды на выходе из первой ступени, t’’э1, С

t’’э1= t’э1 [1, с.72]

264

Энтальпия воды на выходе из первой ступени, h’’э1, 

h’’э1= h’э1

1296,8368

Тепловосприятие по балансу, Qбэ1, 



88,88·(1296,8368-1239,5)/14,4319=353,1132

Энтальпия газов на выходе из ВЭК, Н"э1, 



2874,3385+0,02·173,0248-353,1132/0,99=2531,3735

Изменение избытка воздуха в первой ступени, э1

№5 расчета

0,02

Температура газа на выходе из вэ, V"э1, С

№5 расчета

251

Средняя температура воды, tэ1, С



(240+264)/2=252

Средняя температура газов, Vэ1, С





Средняя скорость газов, гэ1, 



14,4319·5,24·(374+273)/ (273·48,2592)=3,7138

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, к, 

к =СSCZ CФн

580,75 0,799=30,1455

Поправка на компоновку пучка, СS 

Из расчета второй ступени 

0,7

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.125] СZ =(z2)

0,75

Поправка, CФ

[1, с.123] СФ=(rН2О,Vэ1)

0,99

Объемная доля водяных паров, rН2О, 

№5 расчета

0,0738

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, н, 

[1, с.124]

н=( гэ1d)

58

Коэффициент теплоотдачи излучением, 1,  

1=к

30,1455

Коэффициент теплопередачи, Кэ1, 



30,1455/(1+0,0063·30,1455)=25,3349

Коэффициент загрязнения стенки, , 

[1, с.143, рисунок 6.16]

0,0063

Температурный напор на выходе газов, , С

V’э1- t"э1

328-264=64

Температурный напор на входе газов, , С

V"э1- t’э1

251-240=11

 Средний температурный напор, tэ1, С



(64+11)/2=37,5

Тепловосприятие первой ступени экономайзера, Qт.э, 



55239,9757·25,3349·37,5/14431,9=344,95 

Несходимость тепловосприятия, Qтэ1, %



(353,1132-344,95) ·100/353,1132=2,31

расчет окончен



10.4.4 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Диаметры трубок, их длину шага и количество, а так же глубину установки в конвективной шахте принять из расчета второй ступени воздухоподогревателя. 




Таблица 14

Наименование величины

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Поверхность нагрева, Fвп1, м2

Fвп1= 3d Lвп1 Z1 Z2

18200,34

Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп1, м2

Из расчета второй ступени

19,7738

Температура газов на входе в первую ступень, V’вп1, С

V’вп1= V’’э1

251

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’вп1, 

Н’вп1= Н’’э1

2531,3735

Температура воздуха на входе в первую ступень, t’вп1, С

№6 расчета

30

Энтальпия воздуха на входе в первую ступень, h’вп1,  

№6 расчета

267,2652

Температура воздуха на выходе из первой ступени, T’’вп1, С

t’’вп1= t’вп2

170

Энтальпия этого воздуха, H’’вп1, 

№6 расчета

1539,0148

Тепловосприятие первой ступени, Qбвп1, 





Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому, вп

Из расчета второй ступени воздухоподогревателя

1,11

Присос воздуха в воздухоподогреватель,  вп1

 вп1= вп2

0,03

Энтальпия газов на выходе из взп, Н"вп1, 



2531,3735+0,03·173,0248-1430,7183/0,99=1091,3942

Температура газов на выходе, V’’вп1, С

№6 расчета по Н"вп1

121

Средняя температура газов, Vвп1, C



(251+121)/2=186

Ср. скорость газов, гвп1, 



14,4319·5,24·(186+273)/(273·19,7738)=6,43

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности, к, 

к =СL CФн

1,1126= 28,6

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, н, 

[1, с.130, рис. 6.6 ]

н=( гэ1dвн)

26

Поправка на относительную длину трубок, CL

[1, с.123] 

СL =(Lвп1/dвн)

1,1

Поправка, CФ 

[1, с.130] СФ=(zН2О,Vвп1)

1

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0725

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности, л, 

л=0,5(нлξэ2)

0,5∙0,180∙26=2,34

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности, 1, 

1=к+л

28,6+2,34=30,94

Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, 2, 

2=к

[1, с.177, таблица 6.2]

28,6

Коэффициент теплопередачи, К, 



0,9·30,94·28,6/(30,94+28,6)=13,3758

Коэффициент использования воздухоподогревателя, 

[1, с.147, таблица 6.6]

0,9

Температурный напор на входе газов, tб, С

V’вп1-t"вп1

251-170=81

Температурный напор на выходе газов, tм, С

V"вп1-t’вп1

121-30=91

Средний температурный напор, tвп1, С



(81+91)/2=86

Тепловосприятие первой ступени пароперегревателя, Qт.вп1, 



18200,34·13,3758·86/14431,9=1450,6895

Несходимость тепловосприятия, Qт.вп1, %



(1430,7183-1450,6895) ·100/1430,7183=1,39% расчет окончен




11. Определение неувязки котлоагрегата



Расчет сведен в таблицу 15

Потеря тепла с уходящими газами, q2, %



=4,6498

КПД, пг, %

пг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)

100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615)=93,4087

Расход топлива, В, 





Тепло воздуха, Qв,  





Полезное тепловыделение в топке, Qт,  





Удельное тепловосприятие топки, Qлт,  





Определение неувязки, /ΔQ/

пг - (Qлт+Qш+Qп1+Qп2 + QЭ1+ QЭ2+ QП1+ QП1)(100 –q4/100)

16606,154*0.934087 – (7849,841972+883,809+2109,0099+2001,8914+520,6512+344,95+832,9492+1450,6895)*(100-1.5/100)=-426,6607

Несходимость баланса, /Q/, %

/ΔQ/*100/

426,6607*100/16606,154=2,5733%




Список используемой литературы



Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. – М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.: ил.

Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. //Под ред. Григорьев В.А., Зорин В.М. – М.: Энергия, 1980.

Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.

Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 – "Тепловые электрические станции", 1007 – "Промышленная теплоэнергетика" / Сост. Е.А. Бойко, Т.И. Охорзина; КГТУ. Красноярск, 2003. 223с.