Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Пример теплового расчета котла БКЗ 420-140

Пример теплового расчета котла БКЗ 420-140

Конструктивное устройство котельного агрегата БКЗ-420-140-5. Выбор основных характеристик топлива. Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц. Позонный расчет топочного устройства. Расчет конвективного пароперегревателя второй ступени.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 03.04.2016
Размер файла 376,3 K

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

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://allbest.ru

Пример теплового расчета котла БКЗ 420-140

Котельный агрегат БКЗ-420-140-5 предназначен для сжигания Екибастузского угля в пылевидном состоянии.

Котел - вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией, в газо-плотном исполнении имеет Т-образную сомкнутую компоновку с вынесенными в отдельную конвективную шахту низкотемпературными поверхностями нагрева.

Техническая характеристика:

Номинальная паропроизводительность …… 420 т/ч

Рабочее давление в паросборной камере…… 140 кгс/смІ

Температура перегретого пара

в паросборной камере……………………… 540 0С ± 5 0С

Температура питательной воды…………… 230 0С

Топочная камера - с твердым шлакоудалением, представляет собой подъемный газоход, суживающийся в верхней части с размерами в плане: 15420 х 8980 мм - в нижней части, 15420 х 3860 мм - в верхней части; полностью экранирована цельносварными мембранными панелями, выполненными из труб диаметром 60, с толщиной стенки 6 мм, с вваркой стальных полос между трубами толщиной 6 мм. Шаг между трубами равен 80 мм. Боковые экраны в нижней части образуют скаты холодной воронки, в верхней части создают пережим и выполняют роль разделительных стенок трек газоходов.

В среднем подъемном газоходе размещены ширмовые поверхности пароперегревателя, в двух крайних опускных газоходах - конвективные поверхности пароперегревателя и вторая ступень водяного экономайзера.

Потолок топочной камеры и опускные газоходы экранированы цельносварными мембранными газо-плотными панелями, выполненными из труб диаметром 42, с толщиной стенки 5 мм, с вваркой полосы толщиной 6 мм. Шаг между трубами 80 мм. Все мембранные цельносварные панели топочных экранов, потолка и опускных газоходов образуют цельносварную конструкцию всех входящих в нее элементов (испарительных поверхностей нагрева и поверхностей нагрева радиационного пароперегревателя) жестко сварены между собой в единую сварную газо-плотную коробку, в которой сбалансировано температурное расширение составляющих элементов и решены вопросы крепления этой конструкции к несущим балкам, каркаса.

Восемь двухпоточных по аэросмеси и вторичному воздуху вихревых треугольных горелок со встроенными мазутными форсунками расположены на боковых стенах топочной каморы (по четыре на каждой стенке) встречно на одной высотной отметке. Выполнение горелок двухпотолочными позволяет эксплуатировать котел при отключении одной и даже двух мельниц со всеми работающими горелками, что повышает надежность работы горелок и экономичность котла в таких режимах.

Барабан котла - сварной конструкции, с внутренним диаметром 1600 мм.

Схема испарения - двухступенчатая, с промывкой пара питательной водой. Первая ступень испарения включена непосредственно в барабан котла, вторая ступень включает две группы выносных сепарационных циклонов.

Пароперегреватель - радиационно-конвективного типа, состоит из трех частей: радиационной части (трубы диаметром 42, с толщиной стенки 5 мм сталь 20 с шагом 80 мм и вваркой полосы между ними толщиной 6 мм), экранирующей потолок топки и опускных газоходов и стены опускных газоходов; полурадиационного ширмового пароперегревателя (трубы диаметром 32, с толщиной стенки 5 мм из стали 12Х1МФ), расположенного слева и справа на выходе из топки; конвективной части - блоки первой (холодной) и третьей (выходной) ступеней (соответственно из труб диаметром 32, с толщиной стенки 4 мм из стали 12Х1МФ и диаметром 32, с толщиной стенки 4,5 мм из стали ХI8H12T).

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется впрыском "собственного" конденсата, получаемого в специальной установке, расположенной в пределах котла. Пароохладители впрыскивающего типа установлены в рассечке ширм (первая ступень впрыска) и перед выходной ступенью (вторая ступень впрыска). Кроме того, при растопках котла с целью предохранения от пережога ширм, пароперегреватель снабжен специальными растопочными пароохладителями с впрыском питательной воды.

Первая ступень водяного экономайзера (из труб диаметром 32, с толщиной стенки 4 мм) и две ступени воздухоподогревателя (из труб диаметром 40, с толщиной стенки 1,5 мм) вынесены в отдельную конвективную шахту.

Вторая (по ходу воды) ступень водяного экономайзера (из труб диаметром 32, с толщиной стенки 4 мм) расположена в двух опускных газоходах за холодной ступенью пароперегревателя.

Размол и сушка топлива производится в четырех индивидуальных системах пылеприготовления с молотковыми мельницами типа ММТ -2000/2590/ 590 с центробежным сепаратором воздушно-проходного типа и вентиляторами горячего дутья типа ВГДН-15,5. Сушка и транспорт пыли к горелкам производится горячим воздухом, вдуваемым ВГД. Регулирование температуры аэросмеси производится присадкой холодного воздуха, отбираемого до первой ступени воздухоподогревателя. Подача топлива в мельницы осуществляется шнековыми питателями сырого угля.

На котле установлены дутьевые вентиляторы (2штуки) типа ДН-26 и дымососы (2 штуки) типа ДН-24x2 - на котле ст.№7 и ДН-26х2 - на котле ст.№8.

Очистка дымовых газов от золы проводится; на котле ст.№7- в пяти параллельно включенных золоуловителях типа MB с вертикальными трубами Вентури с каплеуловителями диаметром 3700 мм; на котле ст.№ 8 - в комбинированной золоулавливающей установке УЗК ВТИ-к420-3, состоящей из электрофильтра ЭГА 2-56-9-4 и расположенными перед ним четырьмя мокрыми скрубберами диаметром 3600 мм.

Котел оборудован тремя шнековыми транспортерами непрерывного механизированного шакоудаления.

1. Исходные данные теплового расчета, основные характеристики котлоагрегата

Тип котла: по ГОСТ 3619-69 БКЗ 420-140

Заводская маркировка БКЗ 420-140-1

Производительность котлоагрегата Dne = 420 т/ч = 116,7 кг/с

Давление перегретого пара Рne =140 кгс/см2 = 13,7 Мпа

Температура перегретого пара tne = 560С

Температура питательной воды tne = 230С

Месторождение и марка топлива: Екибастузский СС рядовой каменный уголь с зольностью Ар = 43%

2. Выбор основных характеристик топлива

Топливо: Екибастузский СС с выходом Vг=24%

Составляющие этого угля:

Wр=5,7% Ар=43,0%Sрк+о = 0,361+ 0,271=,632%

Ср=40,469%Нр=2,71%Nр=0,723%

Ор=6,594%Vг=24%Qрн=15,458 МДж/кг

Температура плавления золы t1 =1300C

t2 =1500C t3 =1500C

3. 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 молотковые мельницы ММ.

4. 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 =350C

температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tВП =25C

10.5 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объем воздуха: VВ =0,0889(Ср + 0,375Sр ) + 0,265Нр - 0,0333 Ор = 0,0889(40,469 + 0,375*0,632 ) + 0,265*2,71 - 0,0333*6,594

VВ =4,117 м3 /кг

Теоретический объем сгорания продуктов:

VRO2 =0,0186(Ср +0,375Sр ) = 0,0186(40,469 +0,375*0,632 ) = 0,757 м3 /кг

VN2 = 0,79Vв +0,008Nр = 0,79*4,117 +0,008*0,723 = 3,258 м3 /кг

VН2О = 0,111Нр + 0,0124Wр + 0,0161Vв = 0,111*2,71 + 0,0124*5,872 + 0,0161*4,117= 0,44 м3 /кг

Vг = VRO2 + VN2 + VН2О = 0,757+3,258+0,44 = 4,455 м3 /кг

Расчеты выполнены по рекомендациям 1, с.20-21

5. Объемы продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Таблица 10.1

Наименование величин

Размерн

Топка

ПП 2 ступ

ПП 1 ступ

2 ст. ВЭК

2 ст. ВЗП

1 ст. ВЭК

1 ст. ВЗП

1

2

3

4

5

6

7

8

9
Коэф. Избытка воздуха за поверхностью нагрева

н =т+

-

1,15

1,18

1,21

1,23

1,26

1,28

1,31
Средний коэф. Избытка воздуха в по-верхности нагрева

срi =4е+1+

-

1,15

1,165

1,195

1,22

1,245

1,27

1,295
Объем водяных паров

VН2О=VН2О+ 0,0161(ср-1) Vв

0,45

0,451

0,453

0,455

0,456

0,458

0,46
Полный объем газа

Vг=Vro2+VN2+(Lср-1)*Vo

4,465

4,466

4,468

4,469

4,471

4,473

4,475

Объемная доля трехатомных газов

-

0,16954

0,1695

0,16943

0,16993

0,16923

0,16921

0,16916

Объемная доля водяных паров

-

0,09854

0,09852

0,09848

0,09845

0,09836

0,09841

0,0983

Суммарная объемная доля

-

0,26808

0,26805

0,26791

0,2678

0,2675

0,2677

0,2674

Бзразмерная концентрация золовых частиц

0,06048

0,05977

0,05839

0,0572

0,05623

0,05

0,0542

6. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания в кДж/кг, а так же энтальпия золы при расчетной температуре, согласно 1, с.23-24 определяется по формуле:

(10.1)

(10.2)

(10.3)

где Св, СRO2, СН2О, СN2, Сзл - теплоемкости соответственно воздуха, трехатомных газов, водяных паров, азота и золы, кДж/м3К и кДж/(кг*К)- для золы. Энтальпии продуктов сгорания при избытке воздуха >1 кДж/кг определяются по формуле

Результаты расчетов сведены в таблицу, в которой приведен расчет по топке и другим поверхностям нагрева.

Таблица 10.2 - Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/кг

Тем-ра

Jо,газ

Jо,возд

Jо,золы

Lт=1,2

1

2200

3886,79

3295,54

272,06

20171,85

2

2100

3701,86

3138,80

258,58

19209,87

3

2000

3516,92

2982,07

245,10

18247,89

4

1900

3331,98

2825,34

232,85

17291,05

5

1800

3147,05

2668,60

213,24

16303,42

6

1700

2962,11

2511,87

201,39

15348,29

7

1600

2777,17

2355,13

183,01

14365,79

8

1500

2592,24

2198,40

171,57

13412,36

9

1400

2407,30

2041,67

154,41

12434,99

10

1300

2222,36

1884,93

132,76

11438,81

11

1200

2037,43

1728,20

117,65

10470,00

12

1100

1852,49

1571,46

107,03

9519,99

13

1000

1667,55

1414,73

96,00

8568,28

14

900

1483,38

1262,12

85,38

7624,91

15

800

1301,28

1113,64

74,84

6694,03

16

700

1123,20

965,15

64,62

5781,37

17

600

950,03

817,49

54,66

4890,94

18

500

781,88

673,96

44,73

4025,19

19

400

608,55

533,72

35,13

3141,88

20

300

455,48

396,78

25,74

2347,01

21

200

299,51

262,32

16,50

1542,75

22

100

147,84

130,34

7,88

761,13

23

1

Тем-ра

Lэк2=1,22

Lгазх=1,24

Lвп2=1,29

Lэк1=1,31

Lвп1=1,36

2

2200

20447,80

20723,76

21413,64

21689,60

22379,49

3

2100

19472,70

19735,53

20392,61

20655,44

21312,52

4

2000

18497,60

18747,31

19371,57

19621,28

20245,55

5

1900

17527,63

17764,21

18355,67

18592,25

19183,71

6

1800

16526,88

16750,34

17308,98

17532,44

18091,08

7

1700

15558,62

15768,95

16294,79

16505,12

17030,96

8

1600

14563,00

14760,21

15253,23

15450,44

15943,46

9

1500

13596,45

13780,53

14240,75

14424,83

14885,04

10

1400

12605,96

12776,92

13204,32

13375,28

13802,68

11

1300

11596,65

11754,49

12149,08

12306,91

12701,51

12

1200

10614,71

10759,42

11121,20

11265,91

11627,70

13

1100

9651,58

9783,17

10112,14

10243,73

10572,70

14

1000

8686,74

8805,21

9101,37

9219,83

9515,99

15

900

7730,60

7836,28

8100,50

8206,18

8470,39

16

800

6787,28

6880,53

7113,66

7206,91

7440,04

17

700

5862,18

5943,00

6145,05

6225,87

6427,91

18

600

4959,39

5027,85

5198,98

5267,43

5438,57

19

500

4081,62

4138,06

4279,15

4335,58

4476,67

20

400

3186,57

3231,26

3342,99

3387,68

3499,41

21

300

2380,23

2413,46

2496,52

2529,74

2612,81

22

200

1564,72

1586,69

1641,60

1663,57

1718,48

23

100

772,05

782,96

810,25

821,16

848,44

7. Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания при рециркуляции газов

Определяем объем газов, остающихся за местом отбора:

1, с.25 (2.20)

где г.отб. - коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, где производится отбор газов на рециркуляцию (отбор воздуха на рециркуляцию производится за экономайзером первой ступени г.отб. =1,28.

V''г.отб = 4,455+(1,28-1)*4,117 = 5,60776 м3/кг

Определяем объем газов рециркуляции 1, с.20

Определяем объем газов в газоходах котла с учетом рециркуляции

Таблица 10.3

Величина и расчетная формула

Топка

ПП 2 ступени

ПП 1 ступени

2 ст. ВЭК

2 ст. ВЗП

1 ст. ВЭК

1 ст. ВЗП

Полный объем газов с учетом рециркуляции

Vг.рц=Vг+V рц

5.5866

5,5876

5,5896

5,5906

5,5926

5,5946

5,5966

Таблица 10.4 - Энтальпии продуктов сгорания при рециркуляции

Нг.рц =(1+rрц)* Нг 1, с.25(2.24)

Топка

ПП 2 ступени

ПП 1 ступени

2 ст. ВЭК

2 ст. ВЗП

1 ст. ВЭК

Нг.рц

Нг.рц

Нг.рц

Нг.рц

Нг.рц

Нг.рц

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

7113,6

8103,9

9097,0

10118,15

11143,8

12192,5

13264,55

14357,85

15433,32

16523,6

17604,8

18696,6

19793,1

20900,6

22012,9

23134,7

7548,2

8721,6

9935,3

11152,3

12403,6

13660,3

14945,2

5366,84

6510,47

7708,9

8906,87

10145,89

11388,1

12665,36

3567,93

4534,89

5501,03

6513,37

7525,31

8571,89

9621,1

838,45

1770,68

2705,76

3642,0

4628,67

5614,49

6647,29

7679,69

8747,36

1794,96

2742,6

3691,38

4691,19

5690,13

6736,57

7782,61

8. Расчет КПД котла

Этот расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с.26-27 и введен в таблицу 10.5.

Таблица 10.5

Наименование величины

Обозначения

Единицы измерения

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

1

2

3

4

5

КПД

пг

%

пг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)

100-5, 42-0,5-1-0,347-0,02=93,58

Потери тепла от химического недожога

q3

%

[1, с.36, таблица 4.6]

q3=0,5

Потери тепла от механического недожога

q4

%

[1, с.36, таблица 4.6]

q4=1

Потери тепла в окр. среду от наружного охлождения

q5

%

Потери тепла с физическим теплом шлаков

q6

%

Энтальпия шлаков

Сtшл

Сtшл = Сшл *tшл

Сtшл = 0,935 *600=561

Температура удаляемого шлака

tшл

С

[1, с.28]

tшл =600С

Теплоемкость шлака

Сшл

[1, с.23, таблица 2.2]

Сшл=0,935

доля шлакоулавли-вания в топке

ашл

-

ашл=1- аун

ашл=1- 0,95=0,05

доля уноса летучей золы

аун

-

[1, с.36, таблица 4.6]

аун=0,95

Располагаемое тепло

=15458+25,4=15,483,4

Физическое тепло топлива

Qтл

Qтл=С тл +t тл

Qтл=1,27+20=25,4

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)

С тл =0,042*5,87+1,09(1-0,01*5,87)=1,27

Теплоемкость сухой массы топлива

Стл

[1, с.26]

Стл=1,09

Энтальпия теоретического объема воздуха на входе в воздухоподогреватель

по t'вп=25С из расчет энтальпий

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха

39,5Vв

=39,5*4,117=162,62

потеря тепла с уходящими газами

q2

%

=5,42

Энтальпия уходящих газов

Нух

по ух=120 из расчет энтальпий

=1060,48

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

ух

_

Из таблицы 10.1 расчета 10.6

=1,31

9. Определение расхода топлива

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

Таблица 10.6

Наименование величины

Обоз-наче-ния

Единицы измерения

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

Расход топлива

В

Энтальпия перегретого пара на выходе из котла

hпе
На основе заданных параметров пара по таблице 3 1
tп.пара=560С

tп.воды=230С

hпе=3487,8

Энтальпия питательной воды

hп.в
[1, c.72

Hп.в=993,6

Расчетный расход топлива

Вр

Вр=В*(1-0,01*q4)

20,2*(1-0,01*1)=20

10. Тепловой расчет топочной камеры

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 10.1 - Эскиз топки
Таблица 10.7

Наименование величины

Обозначения

Единицы измерения

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Глубина топочной камеры

в

М

По чертежу

8,98

Ширина топки в свету

а

М

По чертежу

15,42

Высота газового окна

h'го

М

h'го=(0,60,7)*в

0,7*8,98=6,286

Высота вертикальных ширм

hш

М

hш=(1,11,2) h'го

6,2861,2=7,54

Открытая площадь топки

Fотк

м2

Fотк= Fок+ Fгор

96,93+8,31=105,24

Площадь газового окна

Fок

м2

Fок= h'гоа

6,28615,42=96,93

Площадь горелок

Fгор

м2

Минимальный допустимый объем топки

Vmin

м3

Допустимое тепловое напряжение топочного объема

qv

1, с.36, таблица 4,6

qv=175

Рассчетный объем топки

Vрт

м3

=3712,0

Температура газов на выходе из топки

v''т

С

1, с.38 таблица 4.7]

v''т=1150

Расчетное тепловое напряжение топочного объема

Объем верхней половины холодной воронки

Vхв

м3

=301,03

Длина приемного отверстия в нижней части холодной воронки

в'

М

1, с.34

в'=1,2

Полная высота холодной воронки

hхв

М

hхв =0,5(в-в') tg

0,5(8,98-1,2)1,428= =5,55

Объем верхней части топочной камеры

Vвч

м 3

Vвч=ав”hвч

15,423,7511,35= =656,3

Глубина верхней части топки за вычетом аэродинамических выступов

в”

М

Из чертежа

3,75

Объем призматичной части топки

Vпр

м3

Vпр = Vрт- Vхв- Vв

3712,0-301,03-656,3= =2754,67

Высота призматической части топки

hпр

м 3

hпр = Vпр/fт

Расчетная высота топочной камеры

Hрт

М

hрт =0,5hхв+hпр+hвч

0,55,55+19,89+11,35= =34,02

Высота верхней части топочной камеры

hвч

М

Из чертежа

11,35

Полная поверхность стен топки

м2

7239,7=4678,2

Открытая площадь топки

Fотк

м2

Fотк = Fго+ Fтор

96,93+8,31=105,24

Тепловые характеристики топочной камеры. Эти характеристики рассчитываются согласно рекомендациям 1, с. 37-39

Таблица 10.8

Наименование величины

Обозначения

Единицы измерения

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Тепло воздуха

Qв

(т-т-пл) Нгв+(т+пл) Нхв

(1,15-0,05-0,04)2486+ +157(0,05+0,04)= =2649,29

Присос воздуха в топку

т

_

1, с. 19, таблица 1.8

0,05

Присос воздуха в пылесистему

пл

_

1, с.18

0,04

Энтальпия горячего воздуха

Нгв

№10.7 расчета по vгв

2486

Адиабатная температура

vа

C

по Q=Нт в №10.7 расчета

1956,9

Температура газов на выходе из топки

vт''

C

1, с.38, таблица 4.7

1150

Энтальпия газов на выходе из топки

Нт''

По расчету энтальпий

10630,975

Удельное тепловосприятие топки

Qлт

Qлт=(Qт- Нт'')

0,996(18120,3-10630,975)=7461,614

Коэффициент сохранения тепла

_

Энтальпия холодного воздуха

Нхв

из расчета энтальпий по tхв=25С

157

Расчет теплообмена в топочной камере

Расчет выполняется на основе рекомендаций 1, с.39-49, которые предназначены для конструктивного и проверочного расчетов.

Таблица 10.9

Наименование величины

Обозначения

Единицы измерения

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Абсолютная адиабатная температура горения

Та

К

vа+273

1847,2+273=2120,2

Абсолютная температура газов на выходе из топки

Тт''

К

Vт''+273

1423

Средний коэффициент тепловой активности экрана

ср

_

ср =х

0,450,93=0,42

Коэффициент загрязнения

_

1, с.41,таблица 4.8

=0,45

Тепловой коэффициент

Х

_

Коэффициент, учитывающий относительное положение ядра факела по высоте топки

М

_

0,59-0,5хт

0,59-0,50,25=0,465

Величина, характеризующая относительную высоту положения зоны максимальных температур

Хт

_

Степень черноты топочной камеры

т

_

Эффективная степень черноты

ф

_

ф =1- e-kps

1- e-2,260,16,86=0,788

Коэффициент ослабления лучей топочной средой

K

K=kr rn+ kзл зл+kx

3,120,221+66 0,01634+0,5=2,26

Коэффициент ослабления лучей газовой средой

Kr

_

По zн2о ;РS [1 с.138, рисунок 6.12]

3,12

Объемная зона водяных паров

rн2о

_

№10.6 расчета

0,077

Объемная доля трехатомных газов

Rп

_

№10.6 расчета

0,221

Средняя температура газов в топке

Vг

С

Эффективная толщина излучающего слоя

S

М

Давление газов в топочной камере

Р

МПа

Для котлов без наддува

0,1

Концентрация золовых частиц

зл

№10.6 расчета

0,0634

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

kзл

_

[1, с.140, рисунок 6.13]

68

Коэффициент ослабления лучей частицами кокса

kк

_

[1, с.43]

0,5

Степень экранирования

_

Луче воспринимающая поверхность топки

Fл

М2

Fл=Fст р

1059,2

Величина для проверки Vт''

_

Проверка Vт''

Vт''

С

[1, с.45, рисунок.44]

Равна 1150

Тепловое напряжение топочного объема

Среднее лучевое напряжение топочных экранов

qл

11. Позонный расчет топочного устройства

Позонный метод расчета применяется для определения локальных тепловых нагрузок по высоте топки и рекомендуется для всех топочных устройств.

В основу позонного метода расчета температуры газов по высоте топки положено уравнение энергии, которое для установившегося состояния определяет связь между тепловыделением и теплообменом в отдельных зонах топочной камеры.

Для расчета распределения тепловых нагрузок по высоте топки последняя условно разбивается на несколько зон и температура газов определяется на выходе каждой из них. Предварительно рассчитывается топочная камера в целом и находится температура газов на выходе из нее. Температура газов в каждой из зон рассчитывается, исходя из тепловыделения в зоне, изменения энтальпии продуктов сгорания и теплоотвода из зоны.

Объем топочной камеры разбивается на зоны, исходя из следующих соображений. Зону расположения горелок первых двух ярусов, характеризующуюся максимальным тепловыделением, целесообразно рассчитывать как; одно целое. Для топок с жидким шлакоудалением за ее границу принимается горизонтальная плоскость между ошипованными и гладкотрубными экранами. Остальную часть топочной камеры можно разбить на несколько приблизительно равных участков по высоте топки

Первая зона: Температура газов на выходе из зоны максимального тепловыделения рассчитывается методом последовательных приближений по уравнению, 0С,

=962,32

где - степень выгорания, ;

Qв -количество тепла вводимое в топку с воздухом

Qв=(т-т-пл) I0''в+(т +пл) I0хв=(1,2-0,05-0,04) 885+ +(0,05+0,04) 52,5=920,475 ккал/кг;

rIг.отб - количество тепла, вводимое с газами рециркуляции- rIг.отб=Iгr = 0,3374=112,2 ккал/кг,

Qбшл - потери тепла с удаляемым из зоны шлаком, Qбшл= ашлhзлАр= =0,232043=2700,8 ккал/кг,
V”c - cредняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива
Произведение коэффициента эффективности на суммарную поверхность, ограничивающую зону -
F=срFст+'Fc1+''Fc2= =391,20,2+0,280,51+0,280,51 =110,444
Fст - Fст - поверхность стен зоны Fст - Fст=F0,4=9780,4=391,2 м2
ср - средний коэффициент тепловой эффективности стен зоны, ср=х = 0,21=0,2
Fc - сечение топочной камеры, (по чертежу), Fc=12,0966,656=80,51 м2
'- коэффициент, характеризующий отдачу тепла излучением в вышерасположенную зону, (т.к. топка пылеугольная, с твердым шлакоудалением, то (Л.1) - '=0,1)
ср - коэффициент, характеризующий отдачу тепла излучением в сторону пода топки , принимается равным коэффициенту ср (Л.1).
т -Степень черноты топки в зоне максимального тепловыделения, (по номограмме, (Л.1)) , т=0,881
Проверка расчета на отклонение-
=(-V''т) =0,76

Вторая зона. Температура газов на выходе из зон, расположенных выше зоны максимального тепловыделения, 0С

2=

=1765,6С

где - доля выгорания топлива в зоне (по таблица, Л.1) , сг=-=0,8

V'-температура газов на входе , V'=962,3 С

Т'- температура газов на входе (абсолютная),

Т'= V'+273= =962,3+273= 1235,32К

V''-температура газов на выходе, V''=1770С

Т''- температура газов на выходе (абсолютная),

Т''= V''+273= =1770+273=2043К

С'- среднее значение теплоемкости газа на входе, С'=1,23

С''- среднее значение теплоемкости газа на выходе, С''=1,24

Fст - поверхность стен зоны, Fст=F0,25=9780,25=244,5 м2

ср - средний коэффициент тепловой эффективности стен зоны ср=E=0,41=0,4

Fc ср -средняя площадь сечения топочной камеры в зоне,

Третья зона. Температура газов в конце зоны, включающей ширмы

=1150 0С

где Fст -произведение коэффициента эффективности на поверхность стен экранов и ширм, Fст=0,360,415=146,113

Fк -Поверхность нагрева экранов и ширм воспринимающая тепло конвекцией,

Fк=(Fст+Fш)*=(405,87+512,07)*0,8=734,35 м2

Где Fш, - расчетная поверхность нагрева ширм, м2

к- доля тепла, отданного конвекцией

Тз -температура слоя загрязнения на трубах (абсолютная)-

Тз=1817,33=1280,762К

Где ал - степень черноты загрязненной поверхности, по таблице 6-4.,

Тср - средняя температура газов в зоне, К

Тср4 = 0,5*(Т'4+Т''4) =1817,335.

12. Тепловой расчет ширмового пароперегревателя

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

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 10.2 - Эскиз ширмового пароперегревателя

Таблица 10.10

Наименов величины

Обозначения

Единицы измерения

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Диаметр труб

d

М

d=dвнут

0,0325=0,042

Толщина труб

Мм

-толщина стенки

5

Количество параллельно включенных труб в ленте

n

Шт

По чертежу котла

12

Шаг между ширмой

S1

М

По чертежу котла

0,7

Количество ширм

Z1

Шт

[1, с. 25]

48

Продольный шаг труб в ширме

S2

М

S2=d+(0,0030,004)

0,042+0,004=0,046

Глубина ширм

L

М

L=[(n-1)S2+d]zx+ d (zx-1)

[(12-1)0,046+0,042] 4+0,042(4-1)=2,32

Число ходов ленты

zx

Шт

[1, с.86]

4

Высота ширм

hш

М

По чертежу

7,54

Относительный поперечный шаг

1

_

Относительный продольный шаг

2

_

Расчетная поверхность нагрева ширм

Fш

м2

Fш=2hшСZ1xш

27,542,32200,96= =671,7

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

(7,54+2,32)15,42= =152,04

Лучевоспринимающая поверхность ширм

Fл.ш.

м2

Fл.ш.= Fвх

152,04

Живое сечение для прохода газов

Fг.ш.

м2

Fг.ш.=а hш-Z1 hшd

15,427,54-207,54 0,042=109,9

Живое сечение для прохода пара

Fп.ш.

м2

Эффективная толщина излучающего слоя

S

М

Температура газов на входе в ширму

V'ш

С

V'ш = V'т

1150

Энтальпия газов на входе в ширмы

H'ш

H'ш = H”ш

10630,97

Лучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм

Qп.вх

Коэффициент, учитывающий теплообмен между топкой и ширмами

_

1

Температурный коэффициент

А

_

[1, с.42]

1100

Среднее лучевое напряжение топочных экранов

qл

Из расчета топки

120,58

Коэффициент неравномерности распределения тепловосприятия

nв

_

[1, с.47, т.4.10]

=0,8

Поправочный коэффициент

жп

_

[1, с.55]

=0,5

Температура газов за ширмами

V”ш

С

[1, с.38, таблица 4.7]

960

Верхняя температура газов в ширмах

Vш

С

1055

Оптическая толщина

KPS

KPS

2,3660,10,867=0,4

Коэффициент ослабления лучей газовой средой

К

Кгrп+ Кзлзл

4,20,221+880,01634=2,366

Коэффициент ослабления лучей чистой газовой средой

Кг

[1, с.138, таблица 6.12] по rн2о Vш и PS

4,2

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

Кзл

[1, с.140, рисунок 6.13]

88

Объемная доля трехатомных газов

rп

_

№10.6 расчета

0,0271

Концентрация золовых частиц

зл

№10.6 расчета

0,01634

Давление топочных газов

Р

МПа

№10.11 расчета

0,1

Коэффициент излучения газовой среды

Еш

_

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,18

Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм

ш

_

Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами

Qл.вых

Еп- поправочный коэффициент[1, с.55]

Высота газохода за ширмами

М

Из чертежа котла

=6,28

Лучевоспринимающая поверхность за ширмами

Fл.вых

М2

3,015,42=47,23

Абсолютная средняя температура газов

Тш

К

Vш+273

1055+273=1328

Тепловосприятие ширм излучением

Qл.ш

Qл.вх- Qл.вых

684,76-475,35=209,41

Энтальпия газов за ширмами

H”ш

№10.7 расчета по V”ш

8700

Тепловосприятие ширм по балансу

Qбш

Qбш =(H'ш-H”ш)

(10630,97-8700)0,996 =1923,825

Коэффициент сохранения теплоты

_

№10.11 расчета

=0,996

Прирост энтальпии пара в ширме

h'ш
h'ш = hн.п =2602-на выход из барабана котла [7, таблица 3] по Рб= 15,3МПа и температуре насыщения

=365,4

Температура пара на входе в ширмы

t'ш

С

[7 таблица 3 по Рб]

343,7

Энтальпия пара после ширм

h”ш

h”ш = h'ш + h

2602+365,4=2971,4

Температура пара после ширм

t”ш

С

[7,таблица 3] по Рб и h”ш

398

Средняя температура в ширмах

tш

С

Большая разность температур на границах сред в ширмах

tб

С

Из прилагаемого графика

808

Меньшая разность температур на границах сред в ширмах

tм

С

Из прилагаемого графика

562

Температурный напор в ширмах

tш

С

685

Скорость газов в ширмах

гш

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам

dк

dк =Сs Сz Сфн

0,610,94545=25,515

Объемная доля водяных паров

rн2о

_

№10.6 расчета

=0,0766

Поправка на компоновку пучка

Сs

_
[1, с.122-123]

Сs=(1,2)

=0,6

Поправка на число поперечных труб

Сz

_
[1, с.122-123]

=1

Поправка

Сф

_
[1, с. 123]

график Сф=(ш rн2о)

=0,945

Нормативный коэфф теплоотд от конвекцией от газов к ширмам

н
[1, с. 122,

график 6.4]

45

Коэфф загрязн ширм

Е

М2К
[1, с. 143,

график 6.15]

0,0058

Температ наружной поверхн загрязнен

tз

C

=710

Коэффи теплоотдачизлучением в ширмах

л

л =н Еш

3350,34=113,9
Нормативн коэфф

еплоотдачи излучением

п.н

[1, с.141, граф 6.14]

=312

Коэфф использовширмовых поверхност

_

[1, с.146, график6.17]

=0,84

Коэффициент от газов к стенке ширм

1

Коэффициент теплопередачи для ширм

Кш

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

2

[1, с.139, рис12.6]

=1556,7

Кинематич вязкость пара

[1, с.127, таблица 6.2]

=0,25810-6

Теплопровпара

[1, с.127] по Рб и tш

=8,83510-2

Критерий Прантля для пара

Pr

_

[1, с.127, таблица 6.2]

1,65

Эквивалентдиаметр труб

dэ

М

dэ = dвн

=0,032

Температ стенки труб ширм

tст.ш

C

Поправка, учитываю температ фактор

Ct

_

Поправка на относитель длину ширм

Cl

_

[1, с.128]

=1

Поправка на форму канала труб

Cd

_

[1, с.128]

=1

Скорость пара в ширмовых трубах

пш

Средний удельный объем пара в ширмах

Vш

по Рб и tш [таблица 37]

0,01349

Тепловосприятие ширм по уравнению теплоперед

Qтш

Несходимотепловоспрширм

Qш

%

=1,3<2; не требуется уточнения

Действителприращ пара в ширмах

hш

Энтальпия пара после ширм

h”ш

h”ш = h'ш+ h

2602+203,7=2971,4

Рисунок 10.3 - График изменения температур в ширмах при прямотоке

13. Расчет конвективного пароперегревателя второй ступени

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 10.4 - Эскиз конвективного пароперегревателя второй ступени
Таблица 10.11

Наименование величины

Обоз-наче-ния

Единицы измерения

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Наружный диаметр труб

d

м

Из чертежа

0,042

Поперечный шаг

S1

м

Из чертежа

0,126

Продольный шаг

S2

м

Из чертежа

0,08

Относительный поперечный шаг

1

_

=3

Продолжение таблицы 10.11

1

2

3

4

5

Относительный продольный шаг

2

_

=2,5

Расположение труб

_

_

Из чертежа

Коридорное

Температура газов на входе во вторую ступень

V'п2

С

V'п2= V”ш

960

Энтальпия газов на входе во вторую ступень

Н'п2

Н'п2= Н”ш

8700

Температура газов на выходе из второй ступени

V”п2

С

Принимаем на 200 С ниже

760

Энтальпия газов на выходе из второй ступени

Н”п2

Из таблицы расчета №10.7

6876,87

Тепловосприятие по балансу

Qбп2

Qбп2=( Н'п2- Н”п2+Hпр)

0,096(8700-6876,87+ +0,03175,8)= 1811,13

Присос воздуха

_

[1, с.52] и №10.6 расчета

0,03

Энтальпия присасываемого воздуха

Hпр

№10.6 расчета

246,7

Тепловосприятие излучением

Qлп2

Лучевоспринимающая поверхность

Fлп2

м2

Fлп2=аhгп2

15,7445=78,72

Высота газохода

Hгп2

м

По чертежу

5

Теплота воспринятая паром

hп2

Снижение энтальпии в пароохладителе

hпо

[1, с.78]

75

Энтальпия пара на выходе из пароперегревателя

h”п2

По tпе и Рпе [7

Таблица 3]

3475,6

Энтальпия пара на входе в пароперегреватель

h'п2

H'п2= h”п2-hп2+hпо

3475,6-347,55-75= =3202,05

Температура пара на выходе из пароперегревателя

t”п2

C

t”п2= t”пе

560

Температура пара на входе в пароперегреватель

t'п2

C

[7 таблица 3] по Рпе и h'п2

464,2

Средняя температура пара

tп2

C

512,1

Удельный объем пара

Vп2

По tпе и Рпе [7]

0,0213

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

Скорость пара

п2

Средняя температура газов

Vп2

С

Скорость дымовых газов

гп2

Живое сечение для прохода газов

Fгп2

М2

Fгп2=dhгп2-Z1hпп2d

15,425-1302,27 0,042=66,916

Высота конвективного пучка

hпп2

М

По чертежу

2,27

Число труб в ряду

Z1

Шт

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к пучку

к

к =СSCZ CФнг

10,920,9252=49,92

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)

0,92

Объемная доля водяных паров

zН2О

_

№10.6 расчета

0,0758

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов

нг

[1, с.122, график6.4]

52

Температура загрязненной стенки

tз

С

Коэффициент загрязнения

[1, с.142]

0,005

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару

2

[1, с.132 график6.7]

2=Сdнп

2000

Теплообменная поверхность нагрева

Fп2

М2

Fп2=Zxdhпп2Z1Z2

103,140,0422,271303=2223,8

Число ходов пара

Zx

Шт

Принято конструктивно

10

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

л=нлП2

2,270,091=20,66

Эффективная толщина излучающего слоя

S

М

Коэффициент ослабления лучей в чистой газовой среде

Kг

[1, с.138 рисунок 6.12]

10,5

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

Kз

[1, с.140 рисунок 6.13]

68

Объемная доля трехатомных газов

Rп

_

№10.6 расчета

0,268

Концентрация золовых частиц

зл

_

№10.6 расчета

0,06

Оптическая толщина

КРS

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(10,50,268+680,06) 0,10,24=0,16

Коэффициент излучения газовой среды

П2

_

[1, с.44 рисунок 4.3]

0,15

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением

нл

[1, с.144 рисунок 6.14]

200

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

1

1=кл

49,92+30=79,92

Коэффициент теплопередачи

Кп2

Коэффициент тепловой эффективности

_

[1, с.145 таблица 6.4]

0,65

Большая разность температур на границах сред

tб

С

Из прилагаемого графика

495,8

Меньшая разность температур на границах сред

tм

С

Из прилагаемого графика

200

Температурный напор (прямоток)

tП2

С

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя

Qт.п2

Несходимость тепловосприятия

Qт.п2

%

расчет окончен

14. Расчет конвективного пароперегревателя первой ступени

Таблица 10.12

Наименование величины

Обоз-наче-ния

Единицы измерения

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

1

2

3

4

5

Температура газов на входе в первую ступень

V'п1

С

V'п1= V” п2

760

Энтальпия газов на входе в первую ступень

Н'п1

Н'п1= Н” п2

6876,87

Энтальпия пара на входе в пароперегреватель

h'п1

h'п1= h”ш

2971,4

Энтальпия пара на выходе из пароперегревателя

h”п1

h”п1= h'п2

3203,05

Теплота восприятия пара

hп1

hп1= h”п1- h'п1

3203,05-2971,4=231,65

Тепловосприятие по балансу

Qбп1

Присос воздуха на первую ступень

_

№10.6 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

464,2

Температура пара на входе в пароперегреватель

t'п1

C

t'п2= t”ш

398

Средняя температура пара

Tп1

C

431,1

Удельный объем пара

Vп1

По tпе и Рпе [7]

0,01742

Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара

Z2

шт

Как во второй ступени

3

Число труб в ряду

Z1

шт

Как во второй ступени

130

Живое сечение для прохода пара

fп1

м2

Fп1= fп2

0,31

Скорость пара

п1

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к пучку

к

к =СSCZ CФнг

10,920,9650=44,16

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)

0,96

Объемная доля водяных паров

zН2О

_

№10.6 расчета

0,074

Температура газов на выходе из первой ступени

V”п1

С

№10.7 расчета по Н”п1

610

Средняя температура газов

Vп1

С

Скорость дымовых газов

гп1

Живое сечение для прохода газов

Fгп1

м2

Fгп1= Fгп2

66,916

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов

нг

[1, с.122 , график6.4]

50
Температура загрязненной стенки

tз

С

Коэффициент загрязнения

[1, с.142]

0,0043

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару

2
[1, с.132, график6.7]
2=Сdнп
нп=2000

Сd=0,98

1800

Теплообменная поверхность нагрева

Fп1

м2

Fп1=Zxdhпп1Z1Z2

143,140,0422,271303=3115

Число ходов пара

Zx

Шт

Принято конструктивно

14

Высота конвективного пучка

hпп1

м

Hпп1= hпп2

2,27

Коэффициент теплоотдачи излучением

л

л=нлП2

1300,1=13

Эффективная толщина излучающего слоя

S

М

Принимаем из расчета второй ступени

=0,24

Коэффициент ослабления лучей в чистой газовой среде

Kг

[1, с.138, рисунок 6.12]

12

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

Kз

[1, с.140, рисунок 6.13]

90

Объемная доля трехатомных газов

Rп

_

№10.6 расчета

0,268

Концентрация золовых частиц

зл

_

№10.6 расчета

0,05839

Оптическая толщина

КРS

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(120,268+900,05839) 0,10,24=0,2

Коэффициент излучения газовой среды

П1

_

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,1

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением

нл

[1, с.144, рисунок 6.14]

130

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

1

1=кл

47,77+12,8=60,57

Коэффициент теплопередачи

Кп1

Коэффициент тепловой эффективности

_

[1, с.145, таблица 6.4]

0,65

Большая разность температур на границах сред

tб

С

V'п1-t”п1

295,8

Меньшая разность температур на границах сред

tм

С

V”п1-t'п1

212,5

Температурный напор (прямоток)

tП2

С

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя

Qт.п1

Несходимость тепловосприятия

Qт.п1

%

расчет окончен

15. Расчет водяного экономайзера и воздухоподогревателя

Расчет второй ступени экономайзера

Таблица 10.13

Наименование величины

Обоз-наче-ния

Единицы измерения

Расчетная формула или страница 1

Результат расчета

1

2

3

4

5

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]

2

Число труб в ряду при параллельном расположении

Z1

шт

Живое сечение для прохода воды

Fвх

м2

Скорость воды

вх

Средний удельный объем воды

Vвэ

[7, таблица 3] по Рпв и tэ

0,00134

Число рядов труб по ходу газа

Zг

шт

По чертежу

6

Глубина конвективной шахты

шк

м

По чертежу

4,5

Длинна труб по глубине конвективной шахты

Lэ2

м

По чертежу

7,6

Живое сечение для прохода газов

Fжэ2

м2

ашк- Z1dLэ2

15,7442,512-124 0,0327,6=48,88

Поверхность нагрева

Fэ2

м2

Fэ2= Lэ2Z1Z2 ZР

3,140,0327,612414

2=2652

Температура газов на входе во вторую ступень

V'э2

С

V'э2= V”п1

610

Энтальпия газов на входе во вторую ступень

Н'э2

Н'э2= Н”п1

5524,75

Температура газов на выходе из второй ступени

V”э2

С

Принимаем с последующим уточнением

520

Энтальпия газов на выходе из второй ступени

Н”э2

№10.7 расчета

4734,118

Энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера

h” э2

Hпе+ hпо-

(Qлт+Qш+Qп1+Qп2)

3475,6+75-20/116,67

(7461,614+1894,96+

+1811,63+1412,75)=

=1395,1

Температура воды на выходе из водяного экономайзера

t”э2

С

[7, таблица 3] по Рпв и

h”э2

310

Тепловосприятие по балансу

Qбэ2

Qбэ2=( Н'э2- Н”э2+Hпр)

0,096(5524,75-4734,11 + 0,02175,8)= 793,4

Присос воздуха

_

[1, с.52] и №10.6 расчета

0,02

Энтальпия присасываемого воздуха

Hпр

№10.6 расчета

175,8

Энтальпия воды на входе во вторую ступень

h'э2

Температура воды на входе в экономайзер

t'э2

С

[7, таблица 3]

285

Температурный напор на выходе газов

С

V'э2- t”э2

300

Температурный напор на входе газов

С

V”э2- t'э2

235

Средне логарифмическая разность температур

tэ2

С

Средняя температура газов

Vэ2

С

Средняя температура воды

tэ2

С

Температура загрязненной стенки

tзэ2

С

Tзэ2= tэ2+t

297,5+60=357,5

Средняя скорость газов

гэ2

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку

к

к =СSCZ CФнг

0,950,850,9869= =53,02

Поправка на компоновку пучка

СS

_

[1, с.122] СS=(12)

0,95

Поправка на число поперечных труб

CZ

_

[1, с.123] СZ =(z2)

0,85

Поправка

CФ

_

[1, с.123] СФ=(zН2О,Vп2)

0,98

Объемная доля водяных паров

zН2О

_

№10.6 расчета

0,98

Относительный поперечный шаг

1

_

2,5

Относительный продольный шаг

2

_

2

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов

нк

[1, с.124]

68

Коэффициент теплоотдачи излучением

1

нлэ2

6,5

Коэффициент ослабления лучей в чистой газовой среде

Kг

[1, с.138, рисунок 6.12]

16

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

Kз

[1, с.140, рисунок 6.13]

99

Объемная доля трехатомных газов

rп

_

№10.6 расчета

0,267

Концентрация золовых частиц

зл

_

№10.6 расчета

0,057

Оптическая толщина

КРS

KPS=( kг rп+ kззл) РS

(160,267+990,057) 0,10,155=0,153

Коэффициент излучения газовой среды

э2

_

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,1

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением

нл

[1, с.144, рисунок 6.14]

6,5

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

1

1=к+л

6,5+53,02=59,52

Коэффициент теплопередачи

Кэ2

Коэффициент загрязнения стенки

[1, с.143, рисунок 6.16]

0,032

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя

Qт.э

Несходимость тепловосприят

Qтэ2

%

расчет окончен

Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Весь воздухоподогреватель выполнен двухпоточным двухступенчатым [1, с.103]

Расчет выполняется согласно рекомендациям 1, с.58-59 и 1, с.102-105. Расчет второй ступени выполняется и вводится в ниже следующую таблицу.

Таблица 10.14

Наименование величины

Обоз-наче-ния

Единицы измерения

Расчетная формула или страница1

Результат расчета

1

2

3

4

5

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

мм

Из чертежа

4440

Число труб в ряду

Z1

шт

Число рядов труб

Z2

шт

Длина труб воздухоподогревателя

Lвп2

м

Из чертежа

3,4

Поверхность нагрева

Fвп2

м2

Fвп2=d Lвп2 Z1 Z2

3,14 0,043,142,19 87=6224

Сечение для прохода газов по трубам

Fгвп2

м2

Температура воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя

t”вп2

С

№3 расчета

350

Энтальпия этого воздуха

h”вп2

№10.7 расчета

2155,5

Температура газов на входе во вторую ступень

V' вп2

С

V' вп2= V”э2

520

Энтальпия газов на входе во вторую ступень

Н'вп2

Н'вп2= Н”э2

4734,118

Температура воздуха на входе во вторую ступень

t'вп2

С

Принимаем с последующим уточнением

220

Энтальпия этого воздуха

h'вп2

№10.7 расчета

1339,6

Тепловосприятие первой ступени

Qбвп2

Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому

вп

_

вп=т- т - пл +0,5 вп

1,15-0,05-0,04+ +0,50,04=1,08

Присос воздуха в топку

т

_

[1, с.19, таблица 1.8]

0,05

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

C

№10.7 расчета

420

Средняя температура газов

Vвп2

C

Скорость дымовых газов

вп2

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов

к

к = CL CФн

370,951=32,8

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией

н

[1, с.130]

н=(вп2,dвн)

37

Поправка на относительную длину трубок

CL

_

[1, с.123]

СL =(Lвп2/dвн)

1

Поправка

CФ

_

[1, с.130] СФ=(zН2О,Vвп2)

0,98

Объемная доля водяных паров

zН2О

_

№10.6 расчета

0,0713

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности

л

л=0,5(нлэ2)

6,5/2=3,25

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности

1

1=к+л

32,8+3,25=36,05

Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху

2

2=к

[1, с.177, таблица 6.2]

32,8

Коэффициент теплопередачи

К

Коэффициент использования воздухоподогревателя

_

[1, с.147, таблица 6.6]

0,9

Температурный напор на входе газов

tб

С

V'вп2-t”вп2

170

Температурный напор на выходе газов

tм

С

V” вп2-t' вп2

200

Средний температурный напор

tвп2

С

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя

Qт.вп2

Несходимость тепловосприятия

Qт.вп2

%

расчет окончен

Расчет первой ступени водяного экономайзера

Страница:


Подобные документы

  • Расчет котла БКЗ 420-140-1

    Выбор основных характеристик топлива, способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц, расчетных температур по дымовым газам и воздуху. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, энтальпии. Тепловой расчет топочной камеры и размещения горелок.

    курсовая работа [146,7 K], добавлен 29.05.2014

  • Расчет парового котла БКЗ 420-140

    Выбор способа шлакоудаления. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки. Объем и энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Расчет топлива, теплообмена, конвективного пароперегревателя, водяного экономайзера. Аэродинамический расчет котельного агрегата.

    курсовая работа [5,3 M], добавлен 27.07.2013

  • Тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-210-140

    Описание котельного агрегата типа БКЗ-210-140. Энтальпия продуктов сгорания между поверхностями нагрева. Расчет топки, ширмового и конвективного пароперегревателя. Невязка теплового баланса парогенератора. Расчет и выбор дымососов и вентиляторов.

    курсовая работа [259,2 K], добавлен 29.04.2012

  • Тепловой расчет парового котла

    Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014

  • Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата ДЕ-17–14ГМ, выбор тягодутьевых устройств

    Порядок проведения расчетов расхода топлива (в данном случае газа), коэффициента полезного действия котельного агрегата. Выбор и обоснование экономайзера, дутьевого вентилятора и дымососа при режиме работы котла с паропроизводительностью Dпар=17 т/ч.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.03.2016

  • Расчет теплового баланса парового котла

    Принципиальное устройство парового котла ДЕ-6,5-14ГМ, предназначенного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Расчет теплового баланса котельного агрегата. Расчет топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера.

    курсовая работа [192,0 K], добавлен 12.05.2010

  • Реконструкция котла Е 25-М с переводом на мазут сернистый

    Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет пароперегревателя, котельного пучка, воздухоподогревателя и водяного экономайзера.

    курсовая работа [341,2 K], добавлен 30.05.2013

  • Расчет парогенератора БКЗ-75-39-ФБ

    Тепловой расчет промышленного парогенератора БКЗ-75-39 ФБ при совестном сжигании твердого и газообразного топлива. Выбор системы пылеприготовления и типа мельниц. Поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла. Определение невязки теплового баланса.

    курсовая работа [413,3 K], добавлен 14.08.2012

  • Тепловой расчет котельного агрегата

    Описание конструкции и технических характеристик котельного агрегата ДЕ-10-14ГМ. Расчет теоретического расхода воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам. Проверка теплового баланса котла.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.01.2014

  • Поверочный тепловой расчет парового котла

    Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.

    курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2025, ООО «Олбест» Все наилучшее для вас