Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ
Работа из раздела: «
Технология»
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
ДОНБАССКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра АСУТП
Курсовой проект
по курсу: «Котельные и турбинные установки»
Выполнил:
ст. гр. ТА-96-2
Косенко Е.А.
Проверил:
Регишевская И.Д.
Алчевск 1999 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Описание прототипа
2 Тепловой расчет парогенератора
1 Расчетное задание
2 Топливо, воздух, продукты сгорания
3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
5 Основные конструктивные характеристики топки
6 Расчет теплообмена в топке
7 Расчет фестона
8 Расчет перегревателя
9 Расчет испарительного пучка
10 Расчет хвостовых поверхностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ВВЕДЕНИЕ
Поверочный расчет выполняют для существующих парогенераторов. По
имеющимся конструктивным характеристикам при заданной нагрузке и топливе
определяют температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах
между поверхностями нагрева, К.П.Д. агрегата, расход топлива. В результате
поверочного расчета получают исходные данные, необходимые для выбора
вспомогательного оборудования и выполнения гидравлических, аэродинамических
и прочностных расчетов.
При разработке проекта реконструкции парогенератора, например в связи
с увеличением его производительности, изменением параметров пара или с
переводом на другое топливо, может потребоваться изменение целого ряда
элементов агрегата. Однако основные части парогенератора и его общая
компоновка, как правило, сохраняется, а реконструкцию тех элементов,
которые необходимо изменить, выполняют так, чтобы по возможности
сохранялись основные узлы и детали типового парогенератора.
Расчет выполняется методом последовательного проведения расчетных
операций с пояснением производимых действий. Расчетные формулы сначала
записываются в общем виде, затем подставляются числовые значения всех
входящих в них величин, после чего приводится окончательный результат.
1 ОПИСАНИЕ ПРОТОТИПА
Топочная камера объемом 89.4 м3 полностью экранирована трубами 60[pic]3 мм
с шагом их во всех экранах 90 мм; состоит из четырех транспортабельных
блоков . На боковых стенках установлены газомазутные горелки.
Испарительный пучок из труб 60[pic]3 мм расположен между верхним и
нижним барабанами. Опускные трубы испарительного пучка расположены в
плоскости осей барабанов. В верхнем барабане перед входными сечениями
опускных труб установлен короб для предотвращения закручивания воды и
образования воронок на входе в опускные трубы.
Парогенератор имеет перегреватель с коридорным расположением труб
28[pic]3 мм. Регулирование температуры перегретого пара осуществляется
поверхностным пароохладителем, установленным со стороны насыщенного пара.
Схема испарения- трехступенчатая: первая и вторая ступени размещены в
верхнем барабане( соответственно в средней его части и по торцам); третья
ступень вынесена в выносные циклоны 377 мм.
Воздухоподогреватель- трубчатый, одноходовой (по газам и воздуху), с
вертикальным расположением труб 40[pic]1.5 мм; поперечный шаг- 55 мм,
продольный-50 мм.
Экономайзер- чугунный, ребристый, двухходовой ( по газам и воде).
Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора Е-25-
25-380ГМ следующие:
Номинальная производительность, т/ч...............25
Рабочее давление пара , МПа.......................2.4
Температура перегретого пара, 0С..................380
Площадь поверхностей нагрева, м2:
лучевоспринимающая(экранов и фестона).............127
конвективная:
фестона.......................................7
перегревателя.................................73
испарительного пучка..........................188
экономайзера..................................590
воздухоподогревателя..........................242
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОГЕНЕРАТОРА
2.1 Расчетное задание
Для выполнения теплового расчета парогенератора, схема которого изображена
на рис. 1-1, будем исходить из следующих данных:
1. Паропроизводительность агрегата - 25 т/ч
2. Давление пара у главной паровой задвижки рп, Мпа-2.4
3. Температура перегретого пара tпп, 0С-380
4. Температура питательной воды tпв-100
5. Температура уходящих газов [pic]ух-140
6. Топливо-мазут малосернистый.
Для сжигания заданного вида топлива выбираем камерную топку. Температуру
воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 25 0С, горячего
воздуха- 350 0С
2 Топливо, воздух и продукты сгорания.
Из табл. 6-1 выписываем расчетные характеристики топлива:
Wp=3 % ; Ap=0.05 %; SpK+OP=0.3 %; Cp=84.65%; Hp=11.7 %;Np=0.3 %; Op=0.3;
Qph=40.31 МДж
Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг
топлива:
V0=0.0889(Cp+0.375Spop+k)+0.265Hp-0.0333OP=7.535+3.09=10.6 м3/кг
Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:
а) объем двухатомных газов
VN2=0.79V0+0.008Np=8.374+0.0024=8.376
б) объем трехатомных газов
VRO2=[pic]=1.58
в) объем водяных паров
VH2O=0.11Hp+0.0124Wp+0.0161V0=1.49
По данным расчетных характеристик и нормативных значений присосов
воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на
выходе из топки aт и присосы воздуха по газоходам [pic] и находим расчетные
коэффициенты избытка воздуха в газоходах a``. Результаты расчетов сводим в
таблицу 2-1.
Таблица 2-1 Присосы воздуха по газоходам Da и расчетные коэффициенты
избытка воздуха в газоходах a``
|Участки газового тракта |Da |a`` |
|Топка и фестон |0,1 |1,15 |
|Перегреватель |0,05 |1,2 |
|Конвективный пучок |0,05 |1,25 |
|Воздухоподогреватель |0,06 |1,31 |
|Экономайзер |0,1 |1,41 |
По формулам (2-18)-(2-24) рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные
доли газов r и полученные результаты сводим в таблицу 2-2.
Таблица 2-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
(VRO2=1,58 м3/кг, V0=10,6 м3/кг, VN20=8,376 м3/кг, V0H2O=1,49 м3/кг)
|Величина |Един|Газоходы |
| |ица | |
| | |Топка и |Перегрев|Конвектив|Воздухопо|Экономайз|
| | |фестон |атель |ный ый |догревате|ер |
| | | | |пучок |ль | |
|Расчетный |- |1.15 |1.2 |1,25 |1,31 |1,41 |
|коэффициент избытка | | | | | | |
|воздуха | | | | | | |
|VRO2 |м3/к|1,58 |1,58 |1,58 |1,58 |1,58 |
|VR2=VN20+ (1-a)V0 |г |9,964 |10,49 |11,02 |11,662 |12,722 |
|VH2O=V0H2O+0.0161(1-|м3/к|1.515 |1.52 |1.53 |1.54 |1.56 |
|a)V0 |г |13.059 |13.59 |14.13 |14,782 |15,862 |
|VГ= VRO2+ VR2+ VH2O |м3/к|0.12 |0.116 |0.111 |0.107 |0.099 |
|rRO2= VRO2/ VГ |г |0.116 |0.111 |0.108 |0.104 |0.098 |
|rH2O= VH2O/ VГ |м3/к|0.23 |0.2278 |0.219 |0.211 |0.197 |
|rn= rRO2+ rH2O |г | | | | | |
| |- | | | | | |
| |- | | | | | |
| |- | | | | | |
3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Удельные энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания
топлива определяем по следующим формулам :
IB=V0(ct)B;
IГ0=VRO2(cJ)RO2+V0N2(cJ)N2+V0H2O(cJ)H2O.
Полученные результаты сводим в таблицу 2-3.
Таблица 2-3 Энтальпия теоретического объема воздуха и продуктов сгорания
топлива.
|J, 0С|I0= |IRO2= VRO2 |I0N2= V0N2 * |I0H2O= V0H2O |Iг= VRO2(cJ)RO2|
| |V0(ct)B,|cJ)RO2, |cJ)N2, кДж/кг|(cJ)H2O ., |V0N2 +(cJ)N2 |
| |кДж/кг |кДж/кг | |кДж/кг |+V0H2O(cJ)H2O.,|
| | | | | |кДж/кг |
|30 |413,4 | | | |413,4 |
|100 |1399,2 |267,02 |1088,62 |226,5 |2980,01 |
|200 |2819,6 |564,06 |2177,24 |456 |6014,32 |
|300 |4271,8 |883,22 |3282,6 |694,5 |9128,27 |
|400 |5745,2 |1219,76 |4413,098 |939 |12311,85 |
|500 |7250,4 |1573,68 |5560,336 |1191 |15568,74 |
|600 |8798 |1930,76 |6732,696 |1450,5 |18903,896 |
|700 |10377,4 |2308,38 |7921,804 |1720,5 |22319,03 |
|800 |11978 |2692,32 |9152,782 |2002,5 |25814,37 |
|900 |13578,6 |3082,58 |10408,882 |2286 |29343,24 |
|1000 |15221,6 |3479,16 |11673,356 |2587,5 |32947,05 |
|1100 |16907 |3882,06 |12937,83 |2889 |36599,6 |
|1200 |18592,4 |4292,86 |14193,93 |3196,5 |40257,76 |
|1300 |20468,6 |4702,08 |15491,9 |3516 |47763,06 |
|1400 |22005,6 |5119,2 |16823,366 |3837 |44178,58 |
|1500 |23733,4 |5536,32 |18121,336 |4168,5 |47785,166 |
|1600 |25471,8 |5951,86 |19452,802 |4501,5 |51559,556 |
|1700 |27199,6 |6375,3 |20784,268 |4840,5 |55377,962 |
|1800 |28927,4 |6798,74 |22124,108 |5187 |59199,668 |
|1900 |30708,2 |7222,18 |23489,07 |5532 |63037,248 |
|2000 |32478,4 |7651,94 |24820,536 |5889 |66951,45 |
|2100 |34333,4 |8081,7 |26185,498 |6241,5 |70839,876 |
|2200 |36029,4 |8511,46 |27550,46 |6598,5 |74842,098 |
Энтальпию продуктов сгорания топлива подсчитываем по формуле:
IГ=I0Г+( a-1)I0B.
Полученные результаты сведем в таблицу 2-4.
Таблица 2-4 Энтальпия продуктов сгорания в газоходах
|J, 0С|Iг0, |Iв0,кДж/|Участки газового тракта |
| |кДж/кг |кг | |
| | | |Топка |Перегреватель |Конвект. Пучок|Воздухоподогрева|Экономайзер |
| | | |a=1.15 |a=1.2 | |тель |a=1.41 |
| | | | | |a=1.25 |a=1.31 | |
| | | |I |DI |I |DI |I |DI |I |DI |I |DI |
|100 |2681,34 |1399,2 | | | | | | | | |3072,25 | |
|200 |6016,9 |2819,6 | | | | | | | | |6199,8 |3917,|
|300 |9132,12 |4271,8 | | | | | | |9342,1|3641,6 |9411,1 |9 |
|400 |12317,058 |5745,2 | | | | | | |3 |3725 | |3710,|
|500 |15575,416 |7250,4 | | | | |15864,5 |3723,|12601 |3816,3 | |65 |
|600 |18911,956 |8798 | | | | |19264,09|4 |15935,| | | |
|700 |22328,084 |10377,4 | | |22660,9| | |3810,|5 | | | |
|800 |25825,602 |11978 |26112,7| |64 |3817.6|22746,4 |9 |21639,| | | |
|900 |29356,062 |13578,6 |4 |3571,1|26212,2| |28820,1 |3897,|3 | | | |
|1000 |32961,26 |15221,6 |29683,8| | |3850.4| |6 | | | | |
|1100 |36615,89 |16907 |5 |3648,6|29797,4| | | | | | | |
|1200 |40275,69 |18592,4 |33332,5| | |3933.9| | | | | | |
|1400 |47785,166 |22005,6 | |3697,4|36005.5| | | | | | | |
|1600 |55377,962 |25471,8 |37029,9| |8 |3991.7| | | | | | |
|1800 |63037,248 |28927,4 | |3912.6|39997.2| | | | | | | |
|2000 |70839,876 |32478,4 |40734.5| |9 |3996.8| | | | | | |
|2200 |78689,82 |36029,4 | |8021.3|43994.1| | | | | | | |
| | | |48335,3| |7 | | | | | | | |
| | | | |8112.7| | | | | | | | |
| | | |59198.7| | | | | | | | | |
| | | | |8177.6| | | | | | | | |
| | | |67376.3| | | | | | | | | |
| | | | |8335.3| | | | | | | | |
| | | |75711.6| | | | | | | | | |
| | | | |8382.6| | | | | | | | |
| | | |84094.2| | | | | | | | | |
2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива.
Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива
Qpp. Считая, что предварительный подогрев воздуха за счет внешнего
источника теплоты отсутствует имеем: Qв.вн=0. Расчеты выполняем в
соответствии с таблицей 2-5.
Таблица 2-5 Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Располагаемая теплота |Qhp+QВ.ВН+iтл |40310+244.8=40554.8 |
|топлива, Qpp, кДж/кг | | |
|Потеря теплоты от |По табл. 4-5 |0.5 |
|химического недожога, q3,% | | |
|Потеря теплоты от |То же |0 |
|механического недожога, q4, | | |
|% | | |
|Температура уходящих газов, |По заданию |140 |
|[pic]ух, 0С | | |
|Энтальпия уходящих газов |По [pic]-таблице |4323,17 |
|,Iух, кДж/кг | | |
|Температура воздуха в |По выбору |25 |
|котельной ,tх.в, 0С | | |
|Энтальпия воздуха в |По [pic]-таблице |238,5 |
|котельной, Iх.в0,кДж/кг | | |
|Потеря теплоты с уходящими |[pic] |[pic]=9,8 |
|газами ,q2, % | | |
|Потери теплоты от наружного |По рис. 3-1 |1.2 |
|охлаждения ,q5, % | | |
|Сумма тепловых потерь, Sq,% |q2+q3+q4+q5 |9,8+0.5+1.2=11,5 |
|К.п.д. парогенератора, hпг, |100- Sq |100-11,5=88,5 |
|% | | |
|Коэффициент сохранения |1-[pic] |1-[pic]=0.986 |
|теплоты, j | | |
|Паропроизводительность |По заданию |6.94 |
|агрегата, D, кг/с | | |
|Давление пара в барабане, |То же |2.64 |
|рб, МПа | | |
|Температура перегретого |» » |380 |
|пара, tп.п,0С | | |
|Температура питательной |» » |100 |
|воды, tп.в, 0С | | |
|Удельная энтальпия |По табл. VI-8 |3192,6 |
|перегретого пара, iп.п, | | |
|кДж/кг | | |
|Удельная энтальпия |По табл. VI-6 |420.38 |
|питательной воды, iп.в, | | |
|кДж/кг | | |
|Значение продувки, р, % |По выбору |3 |
|Полезно используемая теплота|D(iп.п-iп.в)+D[pic](iк|6,9(3192,6-420,38)+0,208(|
|в агрегате, Qпг, кВт |ип-iп.в |975,5-420,38)=19354.8 |
|Полный расход топлива, |[pic] |[pic]=0.54 |
|В,кг/с | | |
|Расчетный расход топлива, |[pic] |0,54 |
|Вр, кг/с | | |
5 Основные конструктивные характеристики топки
Парогенераторы типа Е-25-24-380ГМ имеют камерную топку для сжигания мазута.
Определяем активный объем и тепловое напряжение топки. Расчетное тепловое
напряжение не должно превышать допустимого, указанного в табл. 4-3. С
учетом рекомендаций приложения III выбираем количество и тип газомазутных
горелок, установленных на боковых стенках. Расчеты приведены в таблице 2-6.
Таблица 2-6 Расчет конструктивных характеристик топки
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Активный объём топки, Vт,м3|По конструктивным |89.4 |
| |размерам | |
|Тепловое напряжение объема | | |
|топки: | | |
|расчетное, qV, кВт/м3 |ВQнр/Vт |0,54*40310/89,4=243,48 |
|допустимое, qV,кВт/м3 |по табл. 4-5 |249 |
|Количество горелок, n, шт. |По табл. III-10 |2 |
|Теплопроизводительность |[pic] |1,25[pic]10-3=13,6 |
|горелки, Qг, МВт | | |
|Тип горелки |По табл. III-6 |ГМП-16 |
6 Расчет теплообмена в топке
Топка парогенератора Е-25-24-380ГМ полностью экранирована трубами
диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 90 мм. По конструктивным
размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь
лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2-
7.
По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем
поверочный расчет теплообмена в топке. Расчет проводим в соответствии с
таблицей 2-8.
Полученная в результате расчета температура газов на выходе из топки
отличается от предварительно принятой менее чем на [pic] 0С; следовательно,
пересчета теплообмена не требуется.
Таблица 2-7 Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади
лучевоспринимающей поверхности топки НЛ
|Наименование |Стены топки | |
| |Фронтонная |боков|Задня|Выходное |Суммарная|
| |и свод |ые |я |окно |площадь |
| | | | |топки | |
|Общая площадь стены и |45,7 |42 |52,5 |8,7 |149 |
|выходного окна, Fст , м2 | | | | | |
|Расстояние между осями крайних|3,78 |2,25[|3,78 |3,78 |- |
|труб, b, м | |pic]2| | | |
|Освещенная длина труб, lосв, м|9,6 |7,8 |7,6 |2,25 |- |
|Площадь, занятая луче | | | | | |
|воспринимающей поверхностью | | | | | |
|полная, F, м2 |26,6 |25,74|21,07|6,24 |80 |
|Наружный диаметр экранных труб|66 |66 |66 |66 |- |
|, d, мм | | | | | |
|Шаг экранных труб, s, мм |90 |90 |90 |90 | |
|Расстояние от оси экранных |100 |100 |100 |- |- |
|труб до кладки (стены), l, мм | | | | | |
|Отношение s/d |1.36 |1.36 |1.36 |- |- |
|Отношение l/d |1.51 |1.51 |1.51 |- |- |
|Угловой коэффициент экрана, х |0,95 |0,95 |0,95 |1,00 |- |
|Площадь лучевоспринимающей | | | | |127 |
|поверхности открытых экранов, | | | | | |
|Нл, м2 | | | | | |
Таблица 2-8 Поверочный расчет теплообмена в топке
|Величина |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Суммарная площадь луче воспринимающей |По конструктивным |127 |
|поверхности, Нл,м2 |размерам | |
|Площадь лучевоспринимающей поверхности |То же |127 |
|открытых экранов, Нл.откр, м2 | | |
|Полная площадь стен топочной камеры, |» » |149 |
|Fст, м2 | | |
|Коэффициент тепловой эффективности |[pic] |[pic]=0,469 |
|лучевоспринимающей поверхности, Yср | | |
Продолжение таблицы 2-8
|Эффективная толщина излучающего слоя|[pic] |[pic]=2,16 |
|пламени, s, м | | |
|Полная высота топки, Нт |По конструктивным |8.810 |
| |размерам | |
|Высота расположения горелок, hг, м |То же |1.9 |
|Относительный уровень расположения |hг/Нт |1,9/8,810=0,215 |
|горелок, хг | | |
|Параметр, учитывающий распределение |0,59-0,2хт |0,59-0,2*0,215=0,54|
|температуры в топке, М | |7 |
|Коэффициент избытка воздуха на |По табл. 4-5 |1.15 |
|выходе из топки, aт | | |
|Присосы воздуха в топке, Daт |По табл. 2-1 |0.05 |
|Температура горячего воздуха, |По предварит. выбору|350 |
|tг.в,0С | | |
|Энтальпия горячего воздуха, Iг.в0, |По IJ- таблице |5008.2 |
|кДж/кг | | |
|Энтальпия присосов воздуха, Iпрс0, |То же |238,8 |
|кДж/кг | | |
|Количество теплоты, вносимое в топку|(aТ-DaТ)Iг.в0+ |(1.15-0.05) 5008.2 |
|воздухом, QВ, кДж/кг |DaТIпрс0 |+ 0.05 * 238.8 = |
| | |5520.97 |
|Полезное тепловыделение в топке, QТ,|Qpp[pic]+QВ |40554,8*0,95+5520.9|
|кДж/кг | |7=44048 |
|Адиабатическая температура горения, |По IJ- таблице |1287,2 |
|Jа, 0С | | |
|Температура газов на выходе из топки|По предварительному |960 |
|,JТ``, 0С |выбору | |
|Энтальпия газов на выходе из топки, |По IJ- таблице |31873,04 |
|IТ`` , кДж/кг | | |
|Средняя суммарная теплоёмкость |[pic] |[pic]=37,2 |
|продуктов сгорания, Vср, кДж/(кг*К) | | |
|Объемная доля: | | |
|водяных паров, rН2О |По табл. 1-2 |0,116 |
|трехатомных газов, rRO2 |То же |0.12 |
|Суммарная объемная доля трехотомных |rН2О+ rRO2 |0.116+0.12=0.236 |
|газов, rn | | |
|Произведение, prns |prns |0.236*0.1*2,16=0,05|
| | |1 |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-26 |3.05 |
|трехатомными газами, kг,1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |0,236*3.05=0.72 |
|несветящейся частью среды, kнс, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |2,71 |
|сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |2,71+0.72=3,44 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,52 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0.14 |
|Степень черноты факела, аФ |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,52+0,45*0,14|
| | |= 0,349 |
|Степень черноты топки, аТ |[pic] |[pic]=0,53 |
|Тепловая нагрузка стен топки, qF, |[pic] |[pic]=161.4 |
|кВт/м2 | | |
|Температура газов на выходе из |По рис. 5-8 |911,7 |
|топки, JТ``, 0С | | |
|Энтальпия газов на выходе из топки, |По IJ- таблице |30120,6 |
|t`` , кДж/кг | | |
|Общее тепловосприятие топки, QТЛ, |j(QТ-I``Т) |0.986(44048-29987,3|
|кДж/кг | |)= =13731,1 |
|Средняя удельная тепловая нагрузка |[pic] |[pic]=58,43 |
|лучевоспринимающих поверхностей | | |
|топки, qЛср | | |
2.7 Расчет фестона
При тепловом расчете парогенератора фестон, как правило, не изменяют , а
проверяют поверочным расчетом( табл. 2-9)
Таблица 2-9. Поверочный расчет фестона
|Наименование |Формула или способ |Расчет |
| |определения | |
|Полная площадь поверхности |По конструктивным |7 |
|нагрева, Н, м2 |размерам | |
|Площадь поверхности труб |То же |1 |
|боковых экранов, находящихся в | | |
|зоне фестона Ндоп, м2 | | |
|Диаметр труб, d, мм |» » |60[pic]3 |
|Относительный шаг труб, s/d |» » |1.5 |
|Количество рядов труб, z2,шт |» » |1 |
|Количество труб в ряду,z1,шт |» » |42 |
|Площадь живого сечения для |АВ-z1dl |2,25*4,23-42*0,06*2,25|
|прохода газов, F, м2 | |=3,84 |
|Эффективная толщина излучающего|[pic] |0,9(31,8-1)0,06=0.1 |
|слоя, s, м | | |
|Температура газов перед |Из расчета топки |911,7 |
|фестоном, J`,0С | | |
|Энтальпия газов перед фестоном,|То же |30110,7 |
|I`, кДж/кг | | |
|Температура газов за фестоном, |По предварительному |900 |
|J``, 0С |выбору | |
|Энтальпия газов за фестоном, |По IJ- таблице |29683,85 |
|I``, кДж/кг | | |
|Количество теплоты, отданное |j(I`-I``) |0.986(30110,7-29683,85|
|фестону, Qг, кДж/кг | |) =420,8 |
|Температура кипения при |По табл. VI-7 |226.8 |
|давлении в барабане(pБ=2.64 | | |
|МПа), tкип, 0С | | |
|Средняя температура газов, |0,5(J``+ J`) |0,5(911,7+900)=905,8 |
|Jср,0С | | |
|Средний температурный напор, |Jср-tкип |905,8-226,8=679 |
|Dt,0C | | |
|Средняя скорость газов, w, м/с |[pic] |[pic]=7.9 |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-6 |58*0,96*1,04*0,9=50,1 |
|конвекцией, aК, кВт/(м2К) | | |
|Суммарная поглощательная |prns |0,1*0,236*0,1=0,00236 |
|способность трехатомных газов, | | |
|prns, м*Мпа | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-26 |16,8 |
|трехатомными | | |
|газами,кг,1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |16,8*0,236=3,97 |
|несветящейся частью среды, kнс,| | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |2,54 |
|сажистыми частицами, кСЖ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |3,97+2,54=6,51 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,06 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0,039 |
|Степень черноты излучающей |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,06+0,45*0,039=0|
|среды, а | |,05 |
|Температура загрязнённой стенки|tКИП+ Dt |226,8+80=306,8 |
|трубы, tст, 0С | | |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-12(aЛ= |135*0,05*0,97=6,5 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) |aНаСГ) | |
|Коэффициент использования |По 6-2 |0.95 |
|поверхности нагрева, x | | |
|Коэффициент теплоотдачи от |x(aЛ+aК) |0,95(6,5+50,1)=53,77 |
|газов к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент загрязнения, e, |По ф-ле 6-8 и рис. 6-1|0,0048 |
|м2К/Вт | | |
|Коэффициент теплопередачи k, |[pic] |[pic]=42,7 |
|Вт/м2К | | |
Продолжение таблицы 2-9
|Тепловосприятие фестона по уравнению |[pic] |[pic]=376,2 |
|теплопередачи, Qф, кДж/кг | | |
|Тепловосприятие настенных труб, QДОП, кДж/кг |[pic] |[pic]=53,7 |
|Суммарное тепловосприятие газохода фестона, QT,|Qф+ QДОП |53,7+376,2=429,9|
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, % |[pic]100 |[pic]100=2,16 |
2.8 Расчет перегревателя
Перегреватель одноступенчатый, с пароохладителем, установленным на
стороне насыщенного пара. Перегреватель имеет коридорное расположение труб.
Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков
перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности Y
, используя формулу (6-7). Влияние излучения газового объема,
расположенного перед перегревателем, на коэффициент теплопередачи учитываем
путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением
по формуле (6-34).
Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из
чертежей и паспортных данных парогенераторов, сводим в таблицу 2-10.
Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2-11.
Таблица 2-10. Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
|Наименование |Расчетная формула или способ|Расчет |
| |определения | |
|Диаметр труб, d/dВН, мм |По конструктивным размерам |28/22 |
|Количество труб в ряду |То же |12 |
|(поперек газохода) z1, шт | | |
|Количество рядов труб ,z2, |То же |6 |
|шт | | |
|Средний шаг труб, s1, мм |» » |90 |
|s2 | |100 |
|Расположение труб в пучке |» » |коридорное |
|Характер омывания |» » |поперечное |
|Средняя длина змеевика, l, м|» » |1,489 |
|Суммарная длина труб, Sl, м |» » |830,3 |
|Полная площадь поверхности |» » |73 |
|нагрева, H, м2 | | |
|Площадь живого сечения на |a`b`-l`z1d |1.918*4.23-1.489*0.|
|входе, F`, м2 | |028=7,1 |
|То же на выходе, F``, м |a``b``-l``z1d |1,702*4,23-1,489*0,|
| | |672=6,2 |
|Средняя площадь живого |[pic] |6,6 |
|сечения газохода, FCP, м2 | | |
|Количество параллельно |По конструктивным размерам |72 |
|включенных змеевиков( по | | |
|пару), m, шт | | |
|Площадь живого сечения для |pd2стm/4 |0.785*0.0222*56=0.0|
|прохода пара, f, м2 | |27 |
Таблица 2-11. Поверочный расчет перегревателя
|Наименование |Расчетная формула или способ |Расчет|
| |определения | |
|Диаметр труб, d/dВН, мм |По конструктивным размерам |28/22 |
|Площадь поверхности нагрева, Н, м2 |То же |73 |
|Температура пара на выходе из |По заданию |380 |
|перегревателя, t``, 0С | | |
Продолжение таблицы 2-11
|То же на входе в перегреватель, t`, |По выбору |226,8 |
|0С | | |
|Давление пара: | | |
|на выходе, р``, МПа |По заданию |2,4 |
|на входе, р`, МПа |По выбору |2,64 |
|Удельная энтальпия пара : | | |
|на выходе , i``П, кДж/кг |По таблице VI-8|3197 |
|на входе, i`П, кДж/кг | |2801,2 |
| |То же | |
|Суммарное тепловосприятие ступени, Q,|[pic] |[pic](3197-2801,2)=5057|
|кДж/кг | |,4 |
|Средняя удельная тепловая нагрузка |Из расчета |58,43 |
|лучевоспринимающих поверхностей |топки | |
|топки, qЛСР, кВт/м2 | | |
|Коэффициент распределения тепловой | | |
|нагрузки: | | |
|по высоте, hВ |По рис. 5-9 |1,2 |
|между стенами, hСТ |По табл. 5-7 |1 |
|Удельное лучистое тепловосприятие |hВ hСТ qЛСР |1*1,2*58,43=70,1 |
|выходного окна топки, qЛ, кВт/м2 | | |
|Угловой коэффициент фестона, хФ |По рис. 5-1 |0,76 |
|Площадь поперечного сечения газохода |a`b` |1,918*4,23=8,11 |
|перед ступенью, FГ`, м2 | | |
|Лучистое тепловосприятие ступени ,Qл,|[pic] |[pic](1-0,76)8,11=252,7|
|кДж/кг | | |
|Конвективное тепловосприятие ступени,|Q-QЛ |5057,4-252,7=4804,7 |
|QK, кДж/кг | | |
|Температура газов перед |Из расчета |900 |
|перегревателем, J`, 0С |фестона | |
|Энтальпия газов на входе в |То же |29683,85 |
|перегреватель, I`, кДж/кг | | |
|То же на выходе из ступени, I``, |I`-[pic] |29683,5-5987,5+0,1*239=|
|кДж/кг | |23719,9 |
|Температура газов на выходе из |По I J-таблице |730 |
|ступени, J``, 0С | | |
|Средняя температура газов, JСР, 0С |0,5(J``+ J`) |0,5(900+730)=815 |
|Средняя скорость газов в ступени, wГ,|[pic] |[pic]=4.4 |
|м/с | | |
|Коэффициент теплоотдачи конвекцией, |По рис. 6-5 |52*0,96*1.1*0,954=53,7 |
|aК, Вт/(м2К) | | |
|Средняя температура пара, tСР, 0С |0,5(t`+t``) |0,5(226.8+380)=303.4 |
|Объем пара при средней температуре, |По табл. VI-8 |0,094 |
|vП, м3/кг | | |
|Средняя скорость пара, wП ,м/с |[pic] |[pic]=24 |
|Коэффициент теплоотдачи от стенки к |По рис. 6-8 |1.05*1075=1128.75 |
|пару, a2, Вт/(м2К) | | |
|Толщина излучающего слоя, s, м |[pic] |0.34 |
|Суммарная поглощательная способность |prns |0,2278*0,1*0,34=0,0078 |
|трехатомных газов, prns, м*МПа | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По рис. 5-6 |9.9 |
|трехатомными газами, кГ,1/( м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |9.7*0,2278=2.25 |
|несветящейся частью среды, kнс, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32|2 |
|сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |2+2.25=4.25 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
Продолжение таблицы 2-11
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,19 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0,072 |
|Степень черноты факела, аФ |maСВ+(1-m)aг |1*0.17=0.17 |
|Коэффициент загрязнения, e, |По 6-2 |0,0042 |
|м2К/Вт | | |
|Температура загрязненной |tСР+([pic] |303.4+(0,0042+[pic])[pic]|
|стенки трубы, tСТ, 0С | |* 6183.68*=303.6 |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-12 |0,98*138*0,19=25,8 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент теплоотдачи от |x(aЛ+aК) |0,95(25,8+50.3)=79,4 |
|газов к стенке, a1, Вт/(м2К)| | |
|Коэффициент тепловой |По табл. 6-2 |0,8 |
|эффективности, Y | | |
|Коэффициент теплопередачи, |[pic] |0,8[pic]=69,7 |
|к,Вт/(м2К) | | |
|Разность температур между | | |
|газами и паром: | | |
|наибольшая, DtБ, 0С |J`-t`` |900-380=520 |
|наименьшая, Dtм, 0С |J``-t` |730-226.8=503.2 |
|Температурный напор при |[pic] |511,6 |
|противотоке, DtПРТ, 0С | | |
|Площадь поверхности нагрева |По конструктивным |36 |
|прямоточного участка, |размерам | |
|НПРМ,м2 | | |
|Полная площадь поверхности |То же |73 |
|нагрева, Н, м2 | | |
|Параметр, А |НПРМ/Н |0.49 |
|Полный перепад температур |J`- J`` |900-730=173 |
|газов,t1, 0С | | |
|То же пара, t2, 0С |t``-t` |380-226.8=153.2 |
|Параметр, Р |[pic] |0.25 |
|Параметр R |t1/ t2 |1.129 |
|Коэффициент перехода к |По рис. 6-14 |1 |
|сложной схеме, y, | | |
|Температурный перепад, Dt, |y DtПРТ |1*511,6=511,6 |
|0С | | |
|Тепловосприятие ступени по |[pic] |[pic]=4820,5 |
|уравнению теплообмена, QТ, | | |
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic] |[pic]100=0,3 |
|тепловосприятий, DQ | | |
2.9 Расчет испарительного пучка
Испарительные пучки непосредственно связаны с барабаном и определяет
общую компоновку парогенератора. Поэтому их реконструкция с изменением
площади поверхностей нагрева или конструктивных характеристик связана с
большими трудностями и значительными капитальными затратами. Поэтому
испарительные пучки ,как и фестон, только как правило поверяют. Расчет
ведем по таблице 2-12.
Таблица 1-12. Поверочный расчет испарительного пучка
|Наименование |Формула или способ |Расчет |
| |определения | |
|Полная площадь поверхности |По конструктивным |188 |
|нагрева, Н, м2 |размерам | |
|Диаметр труб, d, мм |» » |60[pic]3 |
|Относительный шаг труб, |» » | |
|продольный, s2 /d | |2 |
|поперечный, s1/d | |5.83 |
|Количество рядов труб, z2,шт |» » |10 |
|Количество труб в ряду,z1,шт |» » |12 |
|Площадь живого сечения для |АВ-z1dl |4.23*1.7-12*0.06*2.8=5|
|прохода газов, F, м2 | |.175 |
|Эффективная толщина |[pic] |0.74 |
|излучающего слоя, s, м | | |
|Температура газов перед |Из расчета |730 |
|пучком, J`, 0С |перегревателя | |
|Энтальпия газов перед пучком, |То же |23712 |
|I`, кДж/кг | | |
|Температура газов за пучком, |По предварительному |560 |
|J``, 0С |выбору | |
|Энтальпия газов за пучком, |По IJ- таблице |17904,2 |
|I``, кДж/кг | | |
|Количество теплоты, отданное |j(I`-I``+Da I0ПРС) |0.986(23712-17904,2 |
|пучку, Qг, кДж/кг | |+11,95)=5737,8 |
|Температура кипения при |По табл. VI-7 |226.8 |
|давлении в барабане(pБ=2.64 | | |
|МПа), tкип, 0С | | |
|Средняя температура газов, |0,5(J``+ J`) |0,5(730+560)=645 |
|Jср,0С | | |
|Средний температурный напор, |Jср-tкип |640-226,8=418,2 |
|Dt,0C | | |
|Средняя скорость газов, w, м/с|[pic] |[pic]=4.93 |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-6 |38.3*0,95*1,1*1=40.1 |
|конвекцией, aК, кВт/(м2К) | | |
|Суммарная поглощательная |prns |0,1*0,219*0,74=0,016 |
|способность трехатомных газов,| | |
|prns, м*Мпа | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-26 |6,9 |
|трехатомными | | |
|газами,кг,1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |6,9*0,219=1,5 |
|несветящейся частью среды, | | |
|kнс, 1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |1,31 |
|сажистыми частицами, кСЖ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |1,31+1,5=2,81 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,187 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0,092 |
|Степень черноты излучающей |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,182+0,45*0,092=|
|среды, а | |0,14 |
|Температура загрязнённой |tКИП+ Dt |226,8+80=306,8 |
|стенки трубы, tст, 0С | | |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-12(aЛ= |76*0,14*0,97=10,3 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) |aНаСГ) | |
|Коэффициент использования |По 6-2 |0.95 |
|поверхности нагрева, x | | |
|Коэффициент теплоотдачи от |x(aЛ+aК) |0,95(10,3+40.1)=47.8 |
|газов к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент загрязнения, e, |По ф-ле 6-8 и рис. 6-1|0,0048 |
|м2К/Вт | | |
|Коэффициент теплопередачи k, |[pic] |[pic]=38.8 |
|Вт/м2К | | |
|Тепловосприятие фестона по |[pic] |[pic]=5649,1 |
|уравнению теплопередачи, QТ, | | |
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic]100 |[pic]100=-1,54 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
2.10 Расчет хвостовых поверхностей
Расчет воздухоподогревателя и экономайзера будем вести в соответствии
с методикой, описанной в §9-1. Используя чертежи и техническую документацию
парогенератора Е-25-24-380ГМ, составляем таблицы конструктивных размеров и
характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.
После расчета хвостовых поверхностей определяем невязку теплового
баланса парогенератора (табл. 2-19). Так как величина невязки теплового
расчета не превышает допустимых 0.5%, то тепловой расчет парогенератора
считаем законченным.
Таблица 2-14. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
|Наименование |Размер |
|Диаметр труб: | |
|наружный, d, мм |40 |
|внутренний, dВН, мм |37 |
|Длина труб, L, м |1.6 |
|Расположение труб |Вертикальное|
|Количество ходов по воздуху, n, шт |1 |
|Количество труб в ряду поперек движения воздуха, |84 |
|z1, шт. | |
|Количество рядов труб вдоль движения воздуха, z2, |27 |
|шт. | |
|Шаг труб: | |
|поперечный, s1, мм |55 |
|продольный, s2, мм |50 |
|Относительный шаг: | |
|поперечный, s1/d |1,375 |
|продольный, s2/d |1,25 |
|Количество параллельно включенных труб( по газам),|1251 |
|z0, шт. | |
|Площадь живого сечения для прохода газов, FГ, м2 |2.4 |
|Ширина сечения воздушного канала, В, м |2,374 |
|Средняя высота воздушного канала, h, м |1.6 |
|Площадь живого сечения для прохода воздуха, FВ, м2|2.04 |
|Площадь поверхности нагрева, Н, м2 |242 |
Таблица 2-15. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера
|Наименование |Размер |
|Характеристика одной трубы: | |
|длина, L, м |3 |
|площадь поверхности нагрева с газовой стороны,| |
|Н`, м2 | |
|площадь живого сечения для прохода газов,F`,м2| |
|Количество труб в горизонтальном ряду, z1, шт.|20 |
|Количество горизонтальных рядов, z2, шт. |10 |
|Площадь поверхности нагрева с газовой стороны,|590 |
|Н, м2 | |
|Площадь живого сечения для прохода газов, F, |2,4 |
|м2 | |
|Площадь живого сечения для прохода воды, f, м2|1,84 |
Таблица 2-16. Поверочный расчет воздухоподогревателя
|Наименование |Расчетная формула или способ|Расчет |
| |определения | |
|Диаметр труб, d, мм |По конструктивным размерам |40х1,5 |
|Относительный шаг труб: |То же | |
|поперечный, s1/d | |1,375 |
|продольный, s2/d | |1,25 |
|Количество рядов труб, |» » |27 |
|z2, шт. | | |
Продолжение таблицы 2-16
|Количество труб в ряду, z1, шт. |» » |84 |
|Площадь живого сечения для |» » |2.4 |
|прохода газов, FГ, м2 | | |
|То же для прохода воздуха, FВ, |» » |2.04 |
|м2 | | |
|Площадь поверхности нагрева, |» » |242 |
|Н,м2 | | |
|Температура газов на выходе, |По выбору |345 |
|J``, 0С | | |
|Энтальпия газов на выходе, I``, |По IJ- таблице |10808,62 |
|кДж/кг | | |
|Температура воздуха на входе, |По выбору |25 |
|t`, 0С | | |
|Энтальпия теоретического |По IJ- таблице |239 |
|количества холодного воздуха, | | |
|Iх.В0, кДж/кг | | |
|Температура воздуха на выходе, |По выбору |350 |
|t``, 0С | | |
|Энтальпия теоретического |По IJ- таблице |5008.2 |
|количества воздуха на выходе, | | |
|I0`, кДж/кг | | |
|Отношение b1`` |aТ-DaТ |1.15-0.05=1.1 |
|Тепловосприятие ступени, Q, |[pic]) |(1.1+0.03)(5008.2-23|
|кДж/кг | |9)=5389 |
|Средняя температура воздуха в |0,5(t`+t``) |0.5(25+350)=187.5 |
|ступени, t, 0С | | |
|Температура газов на входе, J`, |Из расчета |560 |
|0С |испарительного пучка | |
|Энтальпия газов на входе в |По IJ- таблице |17904,2 |
|ступень, I`, кДж/кг | | |
| | | |
|Средняя температура газов, JСР, |0,5(J``+ J`) |0,5(560+360)=460 |
|0С | | |
|Средняя скорость газов, wГ, м/с |[pic] |[pic]=8.9 |
|Коэффициент теплоотдачи от газов|По рис. 6-5 |0,94*86*0.98*1.4=110|
|к стенке, a1, Вт/(м2К) | |.9 |
|Средняя скорость воздуха, wВ, |[pic] |[pic]460.5=8.1 |
|м/с | | |
|Коэффициент теплоотдачи с |По рис. 6-4 |1.4*0.98*0.94*78=100|
|воздушной стороны, a2, Вт/(м2К) | |.6 |
|Коэффициент использования |По табл. 6-3 |0,85 |
|поверхности нагрева, xВП | | |
|Коэффициент теплопередачи, к, |xВП[pic] |0,85[pic]=44.8 |
|Вт/(м3К) | | |
|Разность температур между | | |
|средами |[pic] |345-25=320 |
|наибольшая, DtБ, 0С |[pic] |560-350=210 |
|наименьшая, DtМ, 0С | | |
|Температурный напор при |[pic] |265 |
|противотоке, DtПРТ, 0С | | |
|Перепад температур: | | |
|наибольший, tБ, 0С |t``-t` |350-25=325 |
|наименьший, tМ, 0С |[pic] |560-345=215 |
|Параметр Р |[pic] |0,22 |
|Параметр R |tБ/ tМ |2,7 |
|Коэффициент y |По рис. 6-16 |1 |
|Температурный перепад, Dt, 0С |y DtПРТ |272,5 |
|Тепловосприятие по уравнению |[pic] |[pic]=5320,4 |
|теплообмена, QТ, кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic] |[pic]100=-1,27 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
Таблица 1-17. Поверочный расчет экономайзера
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Площадь поверхности нагрева, |По конструктивным |590 |
|Н,м2 |размерам | |
|Площадь живого сечения для |То же |2.4 |
|прохода газов, FГ, м2 | | |
|Температура газов на входе в |Из расчета |360 |
|ступень, J`, 0С |воздухоподогревателя | |
|Температура газов на выходе, |По заданию |140 |
|J``, 0С | | |
|Энтальпия газов на входе, I`, |По IJ- таблице |10808,62 |
|кДж/кг | | |
|Энтальпия газов на выходе, I``, |По IJ- таблице |4822.16 |
|кДж/кг | | |
|Тепловосприятие ступени(теплота,|j(I`- I``+[pic]) |0,986(10808,62-4822.|
|отданная газами), QГ, кДж/кг | |16+23,9)= =5926,2 |
|Температура воды на выходе , |По выбору |210 |
|t``, 0С | | |
|Удельная энтальпия воды на |По IJ- таблице | |
|выходе, i``,кДж/кг | | |
|Температура воды на входе , t`, |По заданию |100 |
|0С | | |
|Удельная энтальпия воды на входе|По IJ- таблице |419,7 |
|, i`, 0С | | |
|Средняя температура воды, t, 0С |0,5(t`+ t``) |0.5(100+210)=155 |
|Скорость воды в трубах, w, м/с |[pic] |[pic]=0.49 |
|Средняя температура газов, J, 0С|0,5(J``+ J`) |0.5(140+345)=242,5 |
|Средняя скорость газов, wГ, м/с |[pic] |[pic]=10,1 |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-4 |75*1*1*0.99=74.25 |
|конвекцией, aК, Вт/(м2К) | | |
|Эффективная толщина излучающего | |0.24 |
|слоя, s, м | | |
|Суммарная поглощательная |prns |0.197*0.1*0.24=0.004|
|способность трехатомных газов, | |7 |
|prns, м*МПа | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По рис. 5-6 |15.3 |
|трехатомными газами, кГ,1/( | | |
|м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |3 |
|несветящейся частью среды, kнс, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |0.2 |
|сажистыми частицами, кСЖ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |0.2+3=3.2 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0.074 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0.07 |
|Степень черноты факела, аФ |maСВ+(1-m)aг |0.55*0.074+0.45*0.07|
| | |=0.0722 |
|Температура загрязненной стенки |tСР+Dt |279.75 |
|трубы, tСТ, 0С | | |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-11 |0.14 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент теплоотдачи от газов|[pic]) |74.25+0.14=74,39 |
|к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент загрязнения, |По формуле 6-8 |0.003 |
|e,м2К/Вт | | |
|Коэффициент теплопередачи, к, |[pic] |[pic]=60.8 |
|Вт/м2К | | |
|Разность температур между | | |
|средами: |[pic] |140-100=40 |
|наибольшая, DtБ, 0С |[pic] |345-210=135 |
|наименьшая, DtМ, 0С | | |
Продолжение таблицы 2-17
|Температурный напор, Dt, 0С |[pic] |87,5 |
|Тепловосприятие ступени, QТ, |[pic] |[pic]=5812,5 |
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic] |[pic]100=-1,9 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
Таблица 1-18.Расчет невязки теплового баланса парогенератора
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Расчетная температура горячего |Из расчета |350 |
|воздуха, tГ.В,0С |воздухоподогревателя | |
|Энтальпия горячего воздуха, |То же |5008,5 |
|I0Г.В, кДж/кг | | |
|Количество теплоты, вносимое в |(aТ -DaТ)I0B+DaТI0ПРС |1,1*5008,5+23,9=5533,2|
|топку воздухом, QB, кДж/кг | |5 |
|Полезное тепловыделение в |[pic] |44084 |
|топке, QT, кДж/кг | | |
|Лучистое тепловосприятие топки,|(QГ-I``T)[pic] |13731,3 |
|QТЛ, кДж/кг | | |
|Расчетная невязка теплового |[pic]+[pic] |40554,8* |
|баланса, DQ, кДж/кг | |0,885-(13731,3+420,3 |
| | |+4804,7+ 5737,8+ 5389+|
| | |5926,2)=-119 |
|Невязка, % |[pic] |[pic]100=-0,29 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения данной работы я произвел поверочный расчет
парогенератора Е-25-24-380ГМ, топливом для которого является малосернистый
мазут. Я определил температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на
границах нагрева, КПД парогенератора, расход топлива. Расчетная невязка
теплового баланса равна -0.29% , что меньше допустимого, значит расчет
произведен правильно.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
В.И. Частухин Тепловой расчет промышленных парогенераторов. - Киев: Вища
школа. Головное издательство, 1980.-184 с
Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой
производительности. М.: Энергия, 1975
