Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

на тему- [Тепловой расчет парогенератора] Содержание пояснительной записки- Задание исход

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-13

PAGE   \* MERGEFORMAT 5

Курсовой проект по дисциплине

Теплогенерирующие установки

на тему:

<Тепловой расчет парогенератора>


Содержание пояснительной записки:

  1.  Задание, исходные данные         1
  2.  Введение            5
  3.  Тепловой расчет парогенератора типа ТП – 55У:     8

3.1. Выбор типа топки          8

3.1.1. Топливо, воздух и продукты сгорания     8

3.2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива    11

3.2.1. Основные конструктивные характеристика топки   12

3.2.2. Расчет теплообмена в топке       13

3.2.3. Поверочный расчет теплообмена в топке     14

3.3. Расчет фестона и перегревателя        16

3.4. Расчет хвостовых поверхностей        20

3.5. Поверочный расчет второй ступени перегревателя    21

3.6. Конструктивный расчет первой ступени перегревателя    24

3.7. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера   26

3.8. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя  29

3.9. Поверочный расчет второй ступени экономайзера     30

3.10. Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя   32

3.11. Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя   34

3.12. Расчет невязки теплового баланса парогенератора    37

Выводы           38

Перечень ссылок          40

 

Введение

В тепловом расчете парогенератора для принятых конструкций и размеров котельного агрегата при заданных нагрузке и виде топлива определяют температуры: воды, воздуха и газов при входе и выходе в отдельных поверхностях нагрева, коэффициент полезного действия парогенератора, а также расход топлива и расходы и скорости воздуха и дымовых газов.

Тепловой расчет парогенератора производиться также для оценки экономичности и надежности агрегата, при его работе на заданном топливе, влияние необходимых мероприятий по реконструкции, выбору вспомогательного оборудования, а также  получения необходимых исходных данных для следующего вида расчета:

  1.  Аэродинамического;
  2.  Гидравлического;
  3.  Температур метала и прочности труб;
  4.  Интенсивности золового износа труб;
  5.  Коррозии.

Номинальной производительностью парогенератора называют наибольшую производительность которую агрегат должен обеспечивать в течении длительной эксплуатации при заданных номинальных величинах параметров пара и воды.

В тепловом расчете парогенератора температуры уходящих газов и горячего воздуха могут указываться в задании или выбираются в соответствии с рекомендациями  изложенными в методической литературе.

Температура газов в конце топки и по газоходам, а также скорости газов воды и пара, а также энтальпии воды и пара в промежуточных (критических) точках пара – водяного тракта, также выбираются на основе рекомендаций, изложенных в методической литературе.

На рисунке 2.1 приведено расчетная схема парогенератора типа ТП – 35У выбранного в качестве прототипа.

Рис. 2.1 Расчетная схема парогенератора типа ТП – 35У


Описание и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У выбираемого в качестве прототипа, представленные в таблице 2-1:  

Таблица 2-1. Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У

Наименование показателем

Топливо

каменный уголь

бурый уголь

фрезерный торф

Номинальная паропроизводительность, т/ч

35

35

35

Рабочее давление пара, МПа

4

4

4

Температура перегретого пара, ◦С

440

440

440

Тип топки

С шахматными мельницами и твердым шакоудалением

Системы Шершнева или шахматными мельницами

Площадь поверхностей нагрева, м2

лучевоспринимающая (экранов и фестона)

конвективная:

фестона

перегревателя

экономайзера

воздухоподогревателя

192

42

273-335

391

2000

192

42

209

335

2000

192

42

199

391

2000


3.Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У

3.1. Выбор типа топки

Выбор типа топки. Для сжигания заданного топлива выбираем камерную топку с твердым шлакоудалением и размолом топлива в шаровой барабанной мельнице, пылесистему — с промежуточным бункером.

Температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 35°С, горячего воздуха —320° С.

3.1.1. Топливо, воздух и продукты сгорания.

Расчетные характеристики топлива: Wp – 8,0%; Ap – 23,0%; Sр k+op – 3,2%; Cp – 55,2%; Hp – 3,8%; Np -1,0%; Op – 5,8%; Qнр – 22,04 МДж/кг; Vг – 40%.

Пересчитываем состав и теплоту сгорания топлива на заданные влажность Wp – 4%; Ар – 18% :

1.Sр k+op = (Sр k+op+к)таб. = 3,2 3,61%

2. Cp = Cp таб*78/69 = 55.2*78/69 = 62,4%

3.Hp = Hp таб *78/69 = 3,8*78/69 = 4,29%

4. Np = Np таб *78/69 = 1,0*78/69 = 1,13%

5. Op = Op таб*78/69 = 5,8*78/69 = 6,55%

Проверяем  правильность расчета состава топлива:

Sр k+op+ Cp+ Hp+ Np+ Op+ Wp+ Ар = 3,61+62,4+4,2+1,13+6,55+4+18=99,89%

Определяем погрешность полученных вычислений:

Qнр =(Qр таб +25 Wpтаб)*1,17-25 Wp*зад = (22400+25*8,0)* 78/69 -25*4 = 25447.71КДж/кг

Определяем погрешность проведенных вычислений:

Даный тип топлива не рекомендуется для даного типа парогенератора.

Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива:

Vо= 0,0889*( Cp+0,375 Sр k+op)+0,265* Hp-0,0333 Op = 0,0889(62,4+0,45*0,375*3,61)+0,265*4,29-0,0333*6,55 = 6,58 м3/кг.

Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:

а) объем двухатомных газов:

VN2 = 0,79V0+0,008 Np = 0,79*6,58+0,008*1,0= 5,20 м3/кг.

б) объем трехатомных газов:

VRO2 = 1,866* = 1,866* = 1,18 м3/кг.

в) объем водяных паров:

VH2O=0,111 Hp+0,0124 Wp+0,0161V0=0,111*4,29+0,012*1.13+0,016*6,58= 0,59 м3/кг.

Результаты расчетов сводим в табл. 3-1.


Таблица 3-1 Присосы воздуха по газоходам ∆а и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах а"

Участки газового тракта

∆а

а"

а

Топка и фестон

0,07

1,2

1,58

Перегреватель (II ступень)

0,05

1,28

1,66

То же (I ступень)

0,05

1,3

1,68

Экономайзер стальной  (II ступень)

0,04

1,33

1,71

Воздухоподогреватель трубчатый (II ступень)

0,03

1,36

1,74

Экономайзер стальной (I ступень)

0,08

1,39

1,77

Воздухонагреватель трубчатый (I ступень)

0,06

1,42

1,8

 

Рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов, концентрацию золы в газах и полученные результаты сводим в табл. 3-2.

Таблица 3-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора (Vo = 6,82 м3/кг; VRO2 = 1,26 м3/кг; VN2 = 5,39 м3/кг; VH2O = 0,63 м3/кг )

Величина

Газоходы

единица

топка и фестон

II ступень перегревателя

I ступень перегревателя

II ступень экономайзера

II ступень воздухоподогревателя

I ступень экономайзера

I ступень воздухоподогревателя

Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе

-

1,2

1,28

1,3

1,33

1,36

1,39

1,42

VRO 2

м3/кг

1,18

1,18

1,18

1,18

1,18

1,18

1,18

VR2 = VN2 +(a – 1)*V 

м3/кг

9,01

9,54

9,67

9,87

10,06

10.26

10,46

VH2O= VH2O + 0,0161*(a – 1)*V 

м3/кг

0,651

0,659

0,662

0,665

0,668

0,671

0,674

VГ= VRO 2+ VR2+VH2O

м3/кг

10,84

11,37

11,51

11,71

11,90

12,11

12.31

r RO 2 = VRO 2/ VГ

-

0,108

0,103

0,102

0,100

0,099

0.097

0,095

Продолжение табл. 3-2

r H2O = VH2O / VГ

-

0,060

0,057

0,057

0,056

0,056

0,055

0,054

r N = rRO2 +rH2O

-

0,168

0,16

0,159

0,156

0,155

0,152

0,149

μ = 10Ap*aун/ VГ

-

15,7

15,0

14,8

14,5

14,3

14,11

13,8

3.2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива.

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Qрр.  Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника теплоты  отсутствует, имеем: Qв.н. = 0, и iт.л. = 0. Выполненные расчеты сводим в табл. 3-3

Таблица 3-3. Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива.

Наименование

Обозначение

Расчетная формула способ определения

Единицы

Расчет

Располагаемая теплота топлива

Qpр

Qpр+Qвн+t

кДж/кг

25447

Потеря теплоты от хим. неполноты сгорания топлива

q3

По таб. 4-3[2]

%

0

Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания топлива

q4

То же [2]

%

5

Температура уходящих газов

ʋух

135

оС

170

Энтальпия уходящих газов

Iух

2000

кДж/кг

2050

Температура воздуха в котельной

tхв

25

оС

25

Энтальпия воздуха в котельной

Iхв

250

оС

240

Потери теплоты с уходящими газами

q2

(Iух- aун* Iхв )*(100- q4)/ Qpр

кДж/кг

6,3

Потери теплоты от наружного охлаждения

q5

По рис. 3-1[2]

%

1,0

Сумма тепловых потерь

Σq

q2+q3+q4+q5

%

12,3

КПД парогенератора

ηпг

100-Σq

оС

87,7

Коэффициент сохранения теплоты

φ

1- q5 / ηпг +q5

-

0,986

Паропроизводительность агрегата

D

8,89

кг/с

15,27

Давление пара в барабане

Рб

4,2

Мпа

4,5

Температура перегретого пара

i п.п

250

оС

350

Температура питательной воды

t п.в

90

оС

100

Продолжение табл. 3-3

Удельная энтальпия перегретого пара

i п.п

По таб. VI-8 [2]

кДж/кг

3084

Удельная энтальпия питательной воды

t п.в

VI-8 [2]

кДж/кг

373

Значение продувки

P

2,5

%

4,5

Полезно используемая теплота в агрегате

Qпв

D*(iп.п – iп.в)+DP/100(iкип-iп.в)

кВт

42,0*103

Полный расход топлива

В

(Qпг*100)/(Qpрпг)

кг/с

1,90

Расчетный расход топлива

Вр

В*(100-q4)/100

кг/с

1,80

Выводы: 1. Qpр  согласно расчетам составляет 25447 кДж/кг, что больше  20000 не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. Отношение В/ Вр составляет 1,90%, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.2.1. Основные конструктивные характеристики топки.

 Парогенераторы типа ТП-55У имеют пылеугольную топку для камерного сжигания каменных и бурых углей и фрезерного торфа. По чертежам парогенератора составляем расчетную схему топки. В соответствии с рекомендациями гл. 4 определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qv. Расчетное значение qv не должно превышать допустимого.  Выбираем количество и тип пылеугольных горелок, устанавливаемых на фронтовой стене топки. Расчеты выполняем в табл. 3-4.

Таблица  3-4.   Расчет конструктивных характеристик топки

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула

Активный объем топочной камеры

VГ

по конструктивным размерам

м3

350.2

Тепловое напряжение объема топки:

 

 

 

 

расчетное

qv

В*Qнр/Vт

кВт/м3

138,0

допустимое

qv

По табл.4-3 [2]

кВт/м3

160

Продолжение табл. 3-4

Количество горелок

n

По табл.III-10 [2]

шт.

2

Теплопроизводительность горелки

Qг

1,25*(В*Qнр)/n*10-3

мВт

30,2

Тип горелки

-

По табл.III-6 [2]

-

ТКЗ-ЦКТИ,

ГУ-II№3

3.2.2 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора полностью экранированная трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 110 мм на фронтовой и боковых стенах и 80 мм на задней стене. Для повышения устойчивости горения топлива с малым выходом летучих в нижней части топки устанавливаем зажигательный пояс из хромомагнезитовой обмазки, нанесенной на ошипованные экранных труб. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь ее стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки, результаты расчета сводим в табл. 3-5

Таблица   3-5.   Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади

лучевоспринимающей поверхности топки Hл

Величина

Единица

Стены топки

Выходное окно топки

Суммарная площадь

Наименование

Обозначение

фронт. и свод

боковые

задняя

Общая площадь стены и выходного окна

Fст

 м2

125,8

147,9

69,7

34

377,4

Расстояние между осями крайних труб

в

м

4,66

4,07х2

4,66

4,66

-

Освещенная длинна труб

осв

м

13,8

9,9

8,5

4,3

-

Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью:

 

 

 

полная

F

 м2

109,48

137,02

67,32

34

347,82

покрытая торкретом

Fзакр

 м2

23,8

25,5

-

-

49,3

открытая

Fоткр

 м2

85,68

111,52

67,32

34

298,52

Наружный диаметр экранных труб

d

мм

60

60

60

60

-

Продолжение табл. 3-5

Расстояние от оси экранных труб до кладки(стены)

мм

110

110

80

-

-

Шаг экранных труб

S

мм

60

60

60

-

-

Отношение

S/d

-

1,83

1,83

1,33

-

-

Отношение

ℓ/d

-

1

1

1

-

-

Угловой коэффициент экрана

х

-

0,9

0,9

0,96

1,00

-

Площадь лучевоспринимающей  поверхности открытых экранов

Нл.откр

м2 

77,18

100,98

64,94

34

277,1

Площадь лучевоспринимающей поверхности экранов, покрытых торкретом

Нл.закр

 м2

23,8

25,5

-

-

49,3

3.2.3. Поверочный расчет теплообмена в топке

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке, результаты сводим в табл. 3-6

Таблица 3-6.   Поверочный расчет теплообмена в топке.

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула, способ определения

Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности

Нл

По конструктивным размерам

м2

326,4

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

Нл.откр

По конструктивным размерам

м2

277,1

Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов

Нл.закр

По конструктивным размерам

м2

49,3

Полная площадь стен топочной камеры

Fст

По конструктивным размерам

м2

377,4

Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности

Ψ

( ζоткр*Нл.откр+ ζзакр*Нл.зак)/Fст

-

0,356

Эффективная толщина излучающего слоя пламени

s

3,6*Vт/Fст

м

3,34

Полная высота топки

Нт

По конструктивным размерам

м

18,02

Продолжение табл. 3-6

Высота расположения горелок

hr

По конструктивным размерам

м

4,42

Относительный уровень расположения горелок

Xт

hrт

-

0,4156

Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке

М

0,59-0,5Xт

-

0,382

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

ат

По табл. 4 -3 [2]

-

1,2

Присос воздуха в топки

ат

По табл. 2 – 1 [2]

-

0,1

Присос воздуха в системе пылеприготовления

аплу

То же

-

0,1


Т
емпература горячего воздуха

tг.в

По предварительному выбору

0С

380

Энтальпия горячего воздуха

Iг.в

По Iϑ табл. [2]

кДж/кг

3500

Энтальпия присосов воздуха

Iпрс

То же

кДж/кг

225

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

Qв

т-∆ат-аплу)*Iгв+(ат+аплу)* Iпрс

кДж/кг

3545

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Qp*(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+ Qв- Qв.вн

кДж/кг

28992

Адиабатическая температура горения

ϑа

По табл. 10 [2]

0С

2500

Температура газов на выходе из топки

ϑт''

По предварительному выбору

0С

100

Энтальпия газов на выходе из топки

Iт''

По Iϑ табл. [2]

кДж/кг

14500

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vcср

(Qт-Iт)/(ϑат’’)

кДж/кг

9,66

Объемная доля:

водяных паров

rH2O

По табл. 1-2 [2]

-

0,060

трехатомных газов

rRO2

То же

-

0,108

Суммарная объемная доля трехатомных газов

rn

rRO2+ rH2O

-

0,168

Произведение

ρrns

ρrns

м*мПа

0,056

Коэффициент ослабления лучей:

kr

По рис. 5-5 или по формуле 5-26 [2]

l(м*мПа)

18

трехатомных газов

kзл

По рис. 5-6 или по формуле 5-27 [2]

l(м*мПа)

0,067

золовыми частицами

kкокс

По § 5-2 [2]

l(м*мПа)

10

частицами кокса

χ1

По § 5-2 [2]

-

1

Безразмерные параметры

χ2

То же

-

0,1

Продолжение табл. 3-6

Коэффициент ослабления лучей  топочной средой

k

kr*rn+ kзл* μзл+ kкокс* χ1* χ2

l(м*мПа)

5,26

Суммарная сила поглощения топочного объема

kρs

Kρs

-

1,7

Степень черноты факела

аф

По рис. 5-4 или по формуле 5-22 [2]

-

0,7

Степень черноты топки

ат

По рис. 5-3 или по формуле 5-20 [2]

-

0,8

Тепловая нагрузка стен топки

qF

p*Qт)/(Fст )

кВт/м2

138,2

Температура газов на выходе  из топки

ϑт''

По рис. 5-7 или по формуле 5-3 [2]

0С

1055

Энтальпия газов на выходе из топки

Iт''

По Iϑ табл. [2]

кДж/кг

14500

Общее тепловосприятие топки

Qт

φ*(Qт-Iт’’)

кДж/кг

14289

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки

Qл

p*Qт)/( Нл)

кВт/м

78,7

Выводы: 1.Vсср согласно расчетам составляет 9,66 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

           2.Qлт согласно расчетам составляет 14289 кДж/кг,Qт28992кДж/кг,  что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.3. Расчет фестона и перегревателя

При тепловом расчете серийного парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом.

Перегреватель включен по сложной схеме с пароохладителем, установленным ,,в рассечку,,. Следовательно, расчет перегревателя нужно вести раздельно, до пароохладителя и после него. Тепловосприятие пароохладителя учтем при расчете первой (по ходу пара) ступени перегревателя.

Первая ступень выполнена из сдвоенных змеевиков и включена по схеме с параллельно – смешанным током, вторая – из одинарным змеевиком и включена по схеме с последовательно – смешанным током. Обе ступени имеют коридорное расположение труб.

Змеевики второй ступени перегревателя изготовлены из жаропрочной стали, и ее поверхность нагрева, а также конструктивные размеры изменять не следует. Эту ступень проверим поверочным расчетом.

Для первой ступени, выполненной из углеродистой стали, конструктивным расчетом определяют требуемую площадь поверхности нагрева.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитываем с учетом коэффициента тепловой эффективности Ψ. Влияние излучения газового объема, расположенного перед первой ступенью, на коэффициент теплопередачи перегревателя учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением.

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенератора, сводим в табл. 3-7.

Таблица 3-7. Поверочный расчет фестона

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Полная площадь поверхности нагрева

Н

По конструктивным размерам

м2

71,4

Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона

Ндоп

То же

м2

6,8

Диаметр труб

d

То же

мм

60х3

Относительный шаг труб:

 

 

 

поперечный

s1/d

То же

-

4

продольный

s2/d

То же

-

3,5

Количество рядов труб

z2

То же

шт.

3

Количество труб в ряду

z1

То же

шт.

16

Площадь живого сечения для прохода газов

F

АВ-z1dl

м2

22,6

Эффективная толщина излучающего слоя

s

0,9*(4s1s2/( πd) - 1)*d

м

0,85

Продолжение табл. 3-7

Температура газов перед фестоном

ϑ'

Из расчета топки

оС

1055

Энтальпия газов перед фестоном

I'

То же

кДж/кг

14500

Температура газов за фестоном

ϑ''

По предварительному выбору

оС

950

Энтальпия газов за фестоном

I''

По Iϑ -  таблице [2]

кДж/кг

13500

Количество теплоты отданное фестону

Qг

φ*(I'-I'')

кДж/кг

986

Температура кипения при давлении в барабане рб = 4,3 мПа

tкип

По табл. VI – 7 [2]

оС

257,4

Средняя температура газов

ϑср

0,5*(ϑ'+ϑ'')

о С

1002.5

Средняя температурный напор

t

ϑср- tкип

оС

745,1

Средняя скорость газов

ω

pVГср+273))/(F*273)

м/с

4.03

Коэффициент теплоотдачи конвекции

ак

По рис. 6-4 [2]

кВт/(м2К)

30.6


Суммарная поглощательная способность трехатомный газов

prns

prns

мМПа

0,0142

Коэффициент ослабления лучей трехатомных газов

kг

По рис. 5-5 или по формуле (5-26) [2]

l/(мМПа)

13

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

kзл

По рис. 5-6 или формуле (5-27) [2]

l/(мМПа)

0,068

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

kрs

(kгrn+ kзл μзл)ρs

-

0,2

Степень черноты излучающей среды

a

По рис. 5-4 или формуле (5-22) [2]

-

0,18

Температура загрязненной стенки трубы

tст

tкип+t

оС

337.4

Коэффициент использования поверхности нагрева

ξ

По § 6-2 [2]

-

1

Коэффициент теплоотдачи излучением

ал

По рис. 6-11  (ал = ала) [2]

Вт/(м2К)

34.2

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

а1

ξ(ак+ ал)

Вт/(м2К)

64.8

Коэффициент загрязнения

ε

По рис. 6-13 или формуле (6-37) [2]

м2К/Вт

0,015

Продолжение табл. 3-7

Коэффициент теплоотдачи

k

а1/(1+εа1)

Вт/(м2К)

32,8

Тепловосприятие фестона по уравнению теплоотдачи

Qф

kHt/(Вp*1000)

кДж/кг

970

Тепловосприятие настенных труб

Qдоп

допt/(Вp*1000)

кДж/кг

92.3

Суммарное тепловосприятие газохода фестона

Qг

Qф+ Qдоп

кДж/кг

1062

Расхождение расчетных тепловосприятий

∆Q

(Qт-Qг)/Qт*100

%

7.182

Вывод:   1.ак согласно расчету составляет 30.6 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          2.ал согласно расчету составляет 34.2 кВт/(м2К),что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          3.k согласно расчету составляет 32,8 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          4.Qт согласно расчету составляет 1062 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          5.∆Q согласно расчету составляет 7.182 %, что  соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-8 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Размеры и характеристики

Единица

Ступень

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

I

II

Диаметр труб

d/dвн

По конструктивным размерам

Мм

38/32

38/32

Количество труб в ряду (поперек газохода)

z1

То же

шт.

40

40

Количество рядов труб (по ходу газов)

z2

То же

шт.

22

6

Средний шаг труб:

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 3-8

поперечный  

s2

То же

Мм

110

110

продольный

s2

То же

Мм

82

104

Расположение труб в пучке

 

То же

-

Коридорное

Коридорное

Характер омывания

-

То же

-

Поперечное

Поперечное

Средняя длинна змеевика

l

То же

М

1,65

3,50

Суммарная длинна труб

Σl

То же

М

1450

840

Полная площадь поверхности нагрева

H

πdΣl

м2

295.8

173.4

Площадь живого сечения на входе

F'

a'b'-l'z1d

м2

12.24

19.37

То же, на выходе

F''

a''b''-l''z2d

м2

7.99

15.98

Средняя площадь живого сечения газохода

Fср

2F'F''/(F'+F'')

м2

9.69

17.34

Количество параллельно включенных змеевиков (по пару)

m

По конструктивным размерам

шт.

40

40

Площадь живого сечения для прохода пара

f

πd2внm/4

м2

0,032

0,032

3.4. Расчет хвостовых поверхностей.

При выполнении проекта установки агрегата на заданные паропроизводительность, параметры  пара и вид топлива, а также при разработке проекта реконструкции существующего парогенератора в связи с повышением его производительности путем изменения параметров пара и вида топлива используют два варианта расчета хвостовых поверхностей:

1. Для парогенератора, хвостовые поверхности которого в основном соответствуют условиям задания на проектирование, поверочно - конструктивным расчетом проверяют экономайзер и воздухоподогреватель с внесением в их конструктивные размеры и характеристики необходимых корректив.

2. Для парогенератора, не имеющего хвостовых поверхностей или если имеющиеся хвостовые поверхности условиям задания на проектирование не удовлетворяют, конструктивным расчетом новых хвостовых поверхностей определяют их площади нагрева и конструктивные характеристики.

1 Полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого. Для пересчета (второе приближение)  принимаем другое значение температуры пара на входе в ступень и повторяем расчет.

2 Полученная температура отличается от температуры газов в первом приближении менее чем на 50° С, поэтому коэффициент теплопередачи пересчитывать не требуется.

3 Полученное расхождение тепловосприятий не превышает допустимого. Следовательно, значение температуры пара на входе во вторую ступень перегревателя V = 250° С, принятое при втором приближении, конструктивным характеристикам ступени соответствует и поверочный расчет ступени на этом заканчиваем.

3.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Таблица 3-9  Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Диаметр труб

d/dвн

По конструктивным размерам

мм

38/32

Площадь поверхности нагрева

Н

То же

м2

173.4

Температура пара на выходе из ступени

t''

По заданию

0С

380

То же, на входе в ступень

t'

По предварительному выбору

0С

360

Давление пара:

 

 

 

на выходе из ступени

р''

По заданию

МПа

4,5

Продолжение табл. 3-9

на входе в ступень

р'

По выбору

МПа

4,2

Удельная энтальпия пара:

 

 

 

на выходе из ступени

i''п

По табл. VI – 8 [2]

кДж/кг

3163

на входе в ступень

i'п

То же [2]

кДж/кг

3114

Суммарное тепловосприятие ступени

Q

D/Вp(i''п-i'п)

кДж/кг

415.6

Средняя удельная теплотворная нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки

qсрл

Из расчета топки

кВт/м2

78

Коэффициент распределения тепловой нагрузки:

 

 

 

по высоте

ηв

По рис. 5-2 [2]

-

0,6

между стенами

ηст

По рис. 5-7 [2]

-

1,1

Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки

qл

Ηвηсqсрл

кВт/м2

53.6

Угловой коэффициент фестона

хф

По рис. 5-1 [2]

-

0,59

Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью

F'г

a'b'

м2

17,2

Лучистое тепловосприятие ступени

Qл

qлp(1-хф)F'г

кДж/кг

209.9

Конвективное тепловосприятие ступени

Qк

Q - Qл

кДж/кг

3946.1

Температура газов перед ступенью

ϑ'

Из расчета фестона

0С

950

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

13500

То же, на выходе из ступни

I''

I'+ Qл/φ+aI0прс

кДж/кг

9.505

Температура газов на выходе из ступени

ϑ''

по Iϑ табл. [2]

0С

850

Средняя температура газов

ϑср

0,5(ϑ'+ ϑ'')

0С

900

Средняя скорость газов в ступени

ωг

pVГ(273+ϑср)/273Fср

м/с

5.0

Коэффициент теплоотдачи конвекции

aк

По рис. 6-5 [2]

Вт/(м2К)

36

Средняя температура пара

tср

0,5(t'+ t'')

0С

370

Объем пара при средней температуре

υп

По табл. VI – 8 [2]

м3/кг

0,075

Средняя скорость пара

ωп

п/f

м/с

35.7,

Коэффициент теплоотдачи от стенке к пару

a2

По рис. 6-7 [2]

Вт/(м2К)

1262

Продолжение табл. 3-9

Толщина излучающего слоя

s

0,9(4s1s2/πd2-1)d

м

0,31

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов

prns

prns

м*МПа

0,0049

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kr

По рис. 5-5 [2]

l(м*МПа)

20

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

kзл

По рис. 5-6 [2]

l(м*МПа)

0,07

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

рks

(krrn+ kзлμзл) ps

-

0,13

Степень черноты излучающей среды

а

По рис. 5-4 [2]

-

0,15

Коэффициент загрязнения

ε

По § 6-2 [2]

м2К/Вт

0,0043

Температура загрязненной стенки трубы

tст 

tср+(ε+1/а2p/Н*Q 

0С

370.0

Коэффициент теплоотдачи излучением

aл

По рис. 6-11 [2]

Вт/(м2К)

29,5

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1

ξ(ак+ ал)   

Вт/(м2К)

65,5

Коэффициент тепловой эффективности

Ψ

По табл. 6-2 [2]

-

0,6

Коэффициент теплопередачи

k

Ψ а2а1/(а12)

Вт/(м2К)

37.3

Разность температур между газами и паром:

 

 

 

наибольшая

tб

ϑ'- t'' 

0С

570

наименьшая

tм

ϑ''- t'

0С

490

Температурный напор при противотоке

tпрс

(∆tб-∆tм)/(2,3lg ∆tб/∆tм)

0С

540

Площадь поверхности нагрева прямоточного участка

Нпрм

По конструктивным размерам

м2

88.4

Полная площадь поверхности нагрева ступени

Н

То же

м2

173.4

Параметр

А

Нпрм                 

-

0,5

Полный перепад температур газов

τ1

ϑ'- ϑ''

0С

100

То же, пара

τ2

t''- t'             

0С

20

Параметр

Р

τ2/(ϑ'- t')

-

0,033

Параметр

R

τ1/ τ2

-

5

Коэффициент перехода к сложной схеме

Ψ

По рис. 6-14 [2]

-

0,995

Продолжение табл. 3-9

Температурный перепад

∆t

Ψtпрс

0С

537.3

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

Qт

kH∆t/Вp103

кДж/кг

1697

Расхождение расчетов тепловосприятия

∆Q

(Qт-Qк)/Qт*100

%

-56.9

Выводы:  1.Q согласно расчетам составляет 415.6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

            2.ак согласно расчетам составляет 36 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

            3.ал согласно расчетам составляет 29,5 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

            4.∆tпрт согласно расчетам составляет 540 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

            5.∆t согласно расчетам составляет 537 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

            6. ∆Q согласно расчетам составляет -56.9 %, что  соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Таблица 3-10 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Диаметр труб

 

По конструктивным размерам

мм

38/32

Параметры пара на входе в ступень:

 

 

 

 

давление

р'

р' = pб

Мпа

4,5

температура

t'

t' = tн

оС

256

паросодержание

х

По выбору

-

0,93

Удельная энтальпия:

 

 

 

кипящей воды

і'

По табл. VI – 7 [2]

кДж/кг

1200

Продолжение табл. 3-10

сухого насыщенного пара

і''

То же [2]

кДж/кг

2800

Удельная энтальпия пара на входе в ступень

і'п

хі"+(1-х) і'

кДж/кг

2688

Параметры пара на выходе из ступени:

 

 

 

давление

р''

Из расчета второй ступени перегревателя

Мпа

4,5

температура

t''

То же

оС

350

удельная энтальпия

і''п

То же

кДж/кг

3130

Тепловосприятие пароохладителя

∆іпо

По выбору

кДж/кг

60

Тепловосприятие ступени

Q

D/Вp"п+∆іпо'п)

кДж/кг

4258

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

Из расчета второй ступени перегревателя

кДж/кг

13500

Температура газов на входе в ступень

ϑ'

То же

оС

846

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

I'-D/Вp+∆аIoпрс

кДж/кг

    1781

Температура газов на выходе из ступень

ϑ''

По Iϑ-таблице [2]

оС

614

Средняя температура газов в ступени

ϑср

0,5(ϑ '+ ϑ '')

оС

730

Средняя скорость газов в ступени

ωг

ВpVгϑср/273F

м/с

13.3

Коэффициент теплоотдачи конвекции

aк

По рис. 6-5 [2]

Вт/(м2К)

56.9

Средняя температура пара

Tс

0,5(t'+ t'')                      

оС

357

Объем пара при средней температуре

υп

По табл. VI – 8 [2]

м/кг

0,061

Средняя скорость пара

ωп

п/f

м/с

29.1

Коэффициент теплоотдачи от стенке к пару

a2

По рис. 6-7 [2]

Вт/(м2К)

4770

Эффективная толщина излучающего слоя

s

0,9( 4s1s2/πd2-1)d

м

0,25

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов

prns

prns

м*Мпа

0,0039

Продолжение табл. 3-10

Коэффициент ослабления лучей:

 

 

 

трехатомными газами

kг

По рис. 5-5 [2]

l/(м*Мпа)

20

золовыми частицами

kзл

По рис. 5-6 [2]

l/(м*Мпа)

0,077

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

kps

(krrn+ kзл μзл) ps

-

0,10

Степень черноты излучающей среды

a

По рис. 5-4 [2]

-

0,15

Коэффициент загрязнения

ε

По § 6-2 [2]

мК/Вт

0,007

Температура загрязненной стенки трубы

tст

tср+(ε+1/а2рQ/H103

оС

492

Коэффициент теплоотдачи излучением

aл

По рис. 6-11 [2]

Вт/(м2К)

21.7

Температура в объеме камеры перед ступенью

ϑ

Из расчета второй ступени перегревателя

оС

     850

Коэффициент

A

По § 6-2 [2]

-

0,4

Глубина по ходу газов:

 

 

 

ступени (пучка)

lп

По конструктивным размерам

-

0,7

объема перед ступенью

lоб

То же

м

1,8

Коэффициент  теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема перед ступенью

a'л

ал[1+A(Тк/100)*lоб/lп]

Вт/(м2К)

28.3

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1

ζ(акл)

Вт/(м2К)

85.1

Коэффициент тепловой эффективности

Ψ

По табл. 6-2 [2]

-

0,6

Коэффициент теплопередачи

k

Ψ(а1а2/(а12))

Вт/(м2К)

50.1

Разность температур между газами и паром:

 

 

 

наибольшая

∆tб

ϑ'- t''

оС

496

наименьшая

∆tм

ϑ''- t'

оС

358

Температурный напор при противотоке

∆tпрт

(∆tб-∆tм)/(2,3lgtб/∆tм)

оС

305

Продолжение табл. 3-10

Полный перепад температур газового потока в ступени

τб

ϑ'- ϑ''

оС

232

Полный перепад температур потока пара

τм

t''- t'

оС

94

Параметр

R

τб/τм

-

2.4

То же

P

τм/(ϑ'- t')

-

0,159

Коэффициент перехода к сложной схеме

Ψ

По рис. 6-15 [2]

-

0,94

Температурный перепад

∆t

Ψ∆tпрт

оС

  286.7

Площадь поверхности нагрева ступени

H

ВpQ/k∆t103

м

533

Выводы: 1.ак согласно расчетам составляет 56,9 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          2.ал согласно расчетам составляет 21,7 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          3.k согласно расчетам составляет 50,1 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          

3.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Используя чертежи и техническую документацию парогенератора ТП-55У, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.

Таблица 3-11 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование

Обозначение

Единица

Ступень

I

II

Диаметр труб:

 

 

 

 

наружный

D

мм

32

32

внутренний

Dвн

мм

26

26

Расположение труб

-

-

шахматное

шахматное

Количество труб в горизонтальном ряду

z1

шт.

16

16

Количество горизонтальных рядов труб

z2

шт.

38

12

Шаг труб:

 

 

 

 

поперек потока газов (по ширине)

s1

мм

90

90

вдоль потока газов (по высоте)

s2

мм

56

56

Относительный шаг труб

 

 

 

 

поперечный

-

-

2,8

2,8

продольный

-

-

1,75

1,75

Площадь поверхности нагрева

H

м2

425

136

Размеры сечения газохода поперек движения газов

 

м

4,73

4,73

Площадь живого сечения для прохода газов

F

м2

7.14

7.14

Количество параллельно включенных труб (по воде)

z0

шт.

32

32

Площадь живого сечения для прохода воды

F

м2

0,028

0,028

  1.  Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Таблица 3-12 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование

Обозначение

Единица

Ступень

I

II

Диаметр труб:

наружный

d

40

40

внутренний

dвн

37

37

Длинна труб

L

3,4

3,4

Расположение труб

-

-

Шахматное

Шахматное

Количество ходов по воздуху

n

шт.

2

2

Количество труб в ряду поперек движения воздуха

z1

шт.

70

70

Количество рядов труб вдоль  движения воздуха

z2

шт.

34

34

Шаг труб:

поперечный (поперек потока воздуха)

s1

Мм

56

56

продольный (вдоль потока воздуха)

s2

Мм

44

44

Относительный шаг:

поперечный

s1/d

-

1,4

1,4

продольный

s2/d

-

1,1

1,1

Количество параллельно включенных труб (по газам)

z0

шт.

2400

2400

Площадь живого сечения для прохода газов

F

м2

4.08

          4.08

Ширина сечения воздушного канала

B

М

7.31

7.31

Средняя высота воздушного канала

h

М

1,7

1,7

Площадь живого сечения для прохода воздуха

Fв

м2

3.56

3.56

Площадь поверхности нагрева

H

м2

     1700

1700

3.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Таблица 3-13 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула  или способ определения

Площадь поверхности нагрева ступени

Н

По конструктивным размерам

м2

246.5

Площадь живого сечения для прохода газов

Fр 

То же

м2

7.14

То же, для прохода воды

f

То же

м2

0,017

Температура газов на входе в ступень

ϑ'

Из расчета перегревателя

оС

950

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

13500

Температура газов на выходе из ступени

ϑ''

По выбору

оC

500

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

По Iϑ-таблице[2]

кДж/кг

7400

Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами)

Qр

φ(I'- I''  +∆а Iопрс)

кДж/кг

6020

Удельная энтальпия воды на выходе из ступени

i''

iп+ ∆iпор/D(Qтл+Qк+Qпе)

кДж/кг

4824

Температура воды на выходе из ступени

t''

По табл. VI – 6 [2]

оС

257.4

Удельная энтальпия воды на входе в ступень

i'

t''-ВрQг/Dэк

кДж/кг

4146

Температура воды на входе в ступень

t'

По табл. VI – 6 [2]

оС

147

Средняя температура воды

t

0,5(t'+ t'')

оС

202.2

Скорость воды в трубах

ω

Dэкυср

м/с

10.3

Средняя температура газов

ϑ

0,5(ϑ'+ ϑ'')

оС

725

Средняя скорость газов

ωг

(ВpVг+ϑ)/273f

м/с

64.2

Коэффициент теплоотдачи конвекции

ак

По рис. 6 – 4 [2]

Вт/(м2К)

78

Эффективная толщина излучающего слоя

s

0,9*( 4s1s2/( πd2) - 1)*d

м

0,18

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов

рrns

рrns

мМПа

0,0028

Продолжение табл. 3-13

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kr

По рис.5 – 5 [2]

l/(мМПа)

3.8

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

kзл

По рис. 5 – 6 [2]

l/(мМПа)

0,083

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

kрs

(krrn+ kзл μзл) ps

-

0,012

Степень черноты газов

а

По рис. 5 – 4 [2]

-

0,116

Температура загрязненной стенки трубы

tст

tср+ ∆t

оС

262.2

Коэффициент теплоотдачи излучением

aл

По рис. 6 – 11 [2]

Вт/(м2К)

7

Температура в объеме камеры перед ступенью

ϑ'

Из расчета перегревателя

оС

950

Коэффициент

А

По § 6 – 2 [2]

-

0,4

Глубина по ходу газов:

 

 

 

ступени

lп

По конструктивным размерам

м

3,23

объема перед ступенью

lоб

То же

м

3.06

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1

ζ(ак+а'л)

Вт/(м2К)

86.2

Поправка к коэффициенту загрязнения

∆ε

По табл. 6 – 1 [2]

м2К/Вт

0,002

Коэффициент загрязнения

ε

По формуле (6-8) [2]

м2К/Вт

0,004

Коэффициент теплопередачи

k

а1/(1+εа1)

Вт/(м2К)

64.0

Разность температур между средами:

 

 

 

наибольшая

∆tб       

ϑ'- t''

оС

692.6

наименьшая

∆tм       

ϑ''- t'

оC

353

Отношение

R

∆tб/∆tм      

-

1,9

Температурный напор

∆t       

0,5(∆tб+∆tм)

оС

522.8

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

Qт

kH∆t/103Вp

кДж/кг

2370

Расхождение расчетных тепловосприятий

∆Q

(Qт-Qр)/Qт

%

-0.6

Выводы: 1. ак  согласно расчетам составляет 78 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

       2. ал согласно расчетам составляет 7 Вт/(м2К), что  соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

       3.k согласно расчетам составляет 64.0 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

       4.Qт согласно расчетам составляет 2370 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

       5. ∆Q согласно расчетам составляет -0.6 %, что

соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-14 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Диаметр и толщина стенки труб

dхs

По конструктивным размерам

мм

40х15

Относительный шаг труб:

 

 

 

 

поперечный

s1/d

То же

-

1,4

продольный

s2/d

То же

-

1,1

Количество рядов труб

z2

То же

шт.

34

Количество ходов по воздуху

n

То же

-

2

Площадь живого сечения для прохода газов

Fр

То же

м2

4.08

То же, для прохода воздуха

Fв

То же

м2

3.57

Площадь поверхности нагрева

Н

То же

м2

1700

Температура газов на выходе из ступени

ϑ''

По заданию

оС

150

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

2300

Температура воздуха н входе в ступень

t'

По выбору

оС

25

Энтальпия теоретического количества холодного воздуха

Iох.в

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

240

Продолжение табл. 3-14

Температура воздуха на выходе из ступени

t''

По выбору

оС

160

Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе из ступени

Iо'

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

1550

Отношение

β''1

ат-∆ат-∆аплу+∆а

-

1,08

Тепловосприятие ступени

Q

 β''1+*( Iо''- Iо')

кДж/кг

1434.45

Средняя температура воздуха в ступени

t

 0,5(t'+ t'')         

оС

92.5

Энтальпия теоретического количества воздуха прососов при средней температуре

Iопрс

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

950

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

I'' +Q/( φ) - ∆аIопрс

кДж/кг

3726

Температура газов на входе в ступень

ϑ'

По Iϑ таблице [2]

оС

250

Средняя температура газов

ϑср

0,5(ϑ'+ ϑ'')         

оС

200

Средняя скорость газов

ωр

(ВpVг(273+ϑср))/273Fр

м/с

8.0

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

а1

По рис. 6 – 6 [2]

Вт/(м2К)

36

Средняя скорость воздуха

ωв

(β''+∆а/2)/273Fв  VoВp*(273+t)

м/с

5.2

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

а2

По рис. 6 – 4 [2]

Вт/(м2К)

59.8

Коэффициент использования поверхности нагрева

ζвп

По табл. 6 – 3 [2]

-

0,85

Коэффициент теплопередачи

k

ζвп а2а1/(а12)

Вт/(м2К)

19.1

Разность температур между средами:

 

 

 

наибольшая

∆tб

ϑ''- t'

оС

125

наименьшая

∆tм

ϑ'- t''

оС

90

Температурный напор при противотоке

∆tпр

0,5(∆tб+∆tм)

оС

107.5

Перепад температур:

 

 

 

наибольший

τб

t''- t'

оС

135

наименьший

τм

ϑ'- ϑ''

оС

100

Параметр

Р

τм/ ϑ'- t'

-

0.45

То же

R

τбм

-

1.35<1,7

Коэффициент

Ψ

По рис. 6 – 16 [2]

-

0,93

Температурный перепад

∆t

Ψ∆tпрт

оС

100

Продолжение табл. 3-14

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

Qт

kH∆t/103Вp

кДж/кг

1061

Расхождение расчетных тепловосприятий

∆Q

(Qт-Q)/Q*100

%

   -0.2

Выводы:

         1. Qт  согласно расчетам составляет 1061 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

         2 ∆Q согласно расчетам составляет -0.2 % что  соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.11. Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-15 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Диаметр труб

d

По конструктивным размерам

мм

40х1,5

Относительный шаг:

 

 

 

 

поперечный

s1/d   

То же

-

1,4

продольный

s2/d   

То же

-

1,1

Количество рядов труб

z

То же

шт.

34

Количество ходов по воздуху

n

То же

-

2

Площадь живого сечения для прохода газов

Fр

м2

4.08

То же, для прохода воздуха

Fв

м2

3.57

Площадь поверхности нагрева

Н

м2

1700

Температура газов на входе в ступень

ϑ'

Из расчета второй ступени экономайзера

оС

950

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

7300

Продолжение табл. 3-15

Температура воздуха на выходе из ступени

t''

По выбору

оС

380

Энтальпия воздуха на выходе из ступени

Iов''

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

3800

Отношение количества воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому

β''

          ат-∆ат-∆аплу

-

1,05

Температура воздуха на входе в ступень

t'

Из расчета первой ступени воздухоподогревателя

оС

160

Энтальпия воздуха на входе в ступень

Iов'

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

1500

Тепловосприятие ступени

Q

β''1+∆а1/2*( Iо''в- Iо'в)

кДж/кг

2449

Средняя температура воздуха

t

0,5(t'+ t'')                    

оС

270

Энтальпия воздуха при средней температуре

Iопрс

По Iϑ таблице [2]

кДж/кг

2500

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

I'-Q/φ+∆aI0прс 

кДж/кг

4742

Температура газов на выходе из ступени

ϑ''

По Iϑ таблице [2]

оС

350

Средняя температура газов

ϑ

0,5(ϑ '+ ϑ '')

оС

650

Средняя скорость газов

ωг

pVг(273+ϑср))/273Fр  

м/с

17.7

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

а1

По рис. 6 – 6 [2]

Вт/(м2К)

36.5

Средняя скорость воздуха

ωв

(β''+∆а/2)/273Fв  VoВp*(273+t)

м/с

7.6

Коэффициент теплопередачи с воздушной стороны

а2

По рис. 6 – 3 [2]

Вт/(м2К)

64.7

Коэффициент использования поверхности нагрева

ζвп

По табл. 6 – 3 [2]

-

0,85

Коэффициент теплопередачи

k

ζвп а1а2/(а12)

Вт/(м2К)

19.8

Разность температур между средами:

 

 

 

наибольшая

∆tб

ϑ''- t'

оС

190

наименьшая

∆tм

ϑ'- t''

оС

570

Средний температурный напор при противотоке

∆tпр

0,5(∆tб+∆tм)

оС

380

Перепад температур:

 

 

 

наибольший

τб

t''- t'    

оС

220

наименьший

τм

ϑ'- ϑ''

оС

600

Параметр

Р

τм/ ϑ'- t'

-

0,75

То же

R

τбм     

-

0,36

Продолжение табл. 3-15

Коэффициент

Ψ

По рис. 6- 16 [2]

-

0,94

Температурный напор

∆t

Ψ∆tпрт

оС

357

Тепловосприятие по уравнению теплообмена

Qт

kH∆t/103Вp

кДж/кг

3927

Расхождение расчетных тепловосприятий

∆Q

(Qт-Q)/Q*100

%

60.3

Выводы: 1.k согласно расчетам составляет 19,8 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          2. ∆Q согласно расчетам составляет 60.3 %, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-17 Конструкторский расчет первой ступени экономайзера

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Температура газов на входе в ступень

ϑ'

Из расчета второй ступени воздухоподогревателя

оС

   349

Энтальпия газов на входе в ступень

I'

То же

кДж/кг

5300

Температура газов на выходе из ступени

ϑ''

Из расчета первой ступени воздухоподогревателя

оС

150

Энтальпия газов на выходе из ступени

I''

То же

кДж/кг

3655

Количество теплоты, отданное газами

Qр

φ(I'- I''  +∆аIопрс)

кДж/кг

1615


3.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 3-18 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Величина

Единица

Расчет

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Расчетная температура горячего воздуха

tг.в                                       

Из расчета воздухоподогревателя

оС

370

Энтальпия горячего воздуха при расчетной температуре

Iог.в

То же

кДж/кг

3500

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

Qв

          (ат-∆ат-∆аплу)Iов+(∆а т+∆аплу) Iопрс     

кДж/кг

3722

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Qрр(100-q3-q4-q6шл)/(100-q4)+ Qв

кДж/кг

29169

Лучистое тепловосприятие топки

Qтл

(Qг- I''т)φ

кДж/кг

14289

Расчетная невязка теплового баланса

∆Q

Qррηпг(Qтл+ Qк+ Qпе+ Qэк)(1-q4/100)

 

4541

Невязка

-

∆Q/Qрр*100

%

17,8

Выводы: 1. ∆Q согласно расчетам составляет 4541 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

          2. Невязка согласно расчетам составляет 17,5 %, что выше допустимого значения. 


Выводы

 

Из расчёта теплового баланса парогенератора следует, что полезно используемая теплота 42.0*103 кДж/кг в агрегате соответствует рекомендациям по использованию типа топки, процент расхождения между полным расходом топлива и расчётным расходом составляет 0,1 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Согласно поверочному расчету теплообмена в топке следует, что полезное тепловыделение в топке составляет 28992 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания составляет 9.66 , что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Общее тепловосприятие топки составляет  14289  кДж/кг– что соответствует рекомендациям по использованию.

В соответствии с поверочным расчетом фестона, мы рассчитали коэффициент теплоотдачи конвекцией равный  30.6  кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равный 34.2 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки,  коэффициент теплопередачи равный 32.8 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, суммарное тепловосприятие газохода фестона согласно расчётам составляет 1062.3 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий составляет 7.182%, что соответствует рекомендациям.

Из вычислений поверочного расчета второй ступени перегревателя  суммарное тепловосприятие ступени согласно расчётам составляет 415,6 кДж/кг, что  соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи конвекцией составляет 36 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 29.5 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный напор при противотоке равный  540 ᵒС, что не соответствует рекомендациям  400ᵒС, расхождение расчетных тепловосприятий составляет -23.4%, что меньше допустимой нормы.

Согласно конструктивному расчету первой ступени перегревателя следует, что коэффициент теплоотдачи конвекцией 56.9 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен  21.7 Вт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равен 50.1 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный перепад равный   305ᵒС, что больше допустимой нормы  200ᵒС.

В  поверочном расчете  второй ступени экономайзера мы рассчитали: коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 78 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплоотдачи излучением равный 7 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплопередачи равный 64.0 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий равно -0.6 %, что меньше допустимой нормы.

Из поверочного расчета первой ступени воздухоподогревателя следует, что тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена составляет 1416 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, расхождение расчетных тепловосприятий составляет 98 %, полученное расхождение тепловосприятий больше допустимого.

Согласно поверочному расчету второй ступени воздухоподогревателя следует,  что коэффициент теплопередачи равен 19,1 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий согласно расчётам составляет -0.2 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки

Расчётная  невязка теплового баланса парогенератора  согласно расчётам составляет 17,8 %, полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.


Перечень ссылок

  1.  Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 2010г.
  2.  Тепловой расчет промышленных парогенераторов, Под. ред. В. И. Частухина.- Киев: Высшая школа, 1980г.
  3.  Гарденина Г. Н., Маргулин С.А. и др. Паровые котлы типа КЕ для сжигания твердого топлива.- Промышленная энергетика, 2007 г.
  4.  СНиП II-35-76. Котельные установки. -.: Стройиздат, 2011г.


1. Лекционный курс Комплексная лучевая диагностика молочной железы 07
2. .1. Теоретический анализ ценностных ориентаций
3. Языки программирования Ассемблер
4. .1 Теоретические и методологические аспекты управления основным капиталом 1
5. Сыроедение достаточно полезная в лечебном плане диета
6. Методы регулирования деятельности коммерческих банков Национальным Банком
7. Бог был моей первой мыслью разум второй человек третьей и последней[источник не указан 586 дней]
8. ТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ НА ЕТАПІ СТРУКТУРНОГО ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДНИХ ТЕХНІЧНИХ ОБ~ЄКТІВ 05
9. политические предпосылки
10.  Наибольшая допустимая крутизна откосов временных котлованов и траншей выполняемых без креплений
11. Тема- Сверхимперативные нормы В частном праве говорят что есть дифференциация императивных норм
12. Веселинка- Здравствуйте дорогие друзья как я рада всех вас видеть здесь
13. Литература - Хирургия (АППЕНДИЦИТ)
14. становление техногенной цивилизации буржуазных общественных отношений становление рационалисти
15. Контрольная работа должна содержать титульный лист оглавление три раздела- вводную основную и заключитель
16. Мотивация персонала Зарубежный опыт
17. Галахические основы охраны природы в Вавилонском Талмуде
18. вариант 0003 КАЗАХСКИЙ ЯЗЫК 1
19. по теме 1 дисциплины МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ПСИХОЛОГОПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ группа 34 2012-2013
20. Реферат- Право и закон