Технология

Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ


                      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




смотреть на рефераты похожие на "Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ"