Расчет котельной установки

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

.1 Теоретически необходимый объем воздуха

.2 Объем продуктов сгорания

Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц

Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Тепловой баланс котла

Расчет топки

Расчет поверхностей нагрева парового котла

.1 Расчет ширмового пароперегревателя

.2Расчет конвективного пароперегревателя

.3 Расчет второй ступени экономайзера

.4 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

.5 Расчет первой ступени экономайзера

.6 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Уточнение теплового баланса

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

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

Получение перегретого пара из воды характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрев питательной воды до температуры насыщения, парообразование и, наконец, перегрев полученного насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы осуществляются в трех по назначению видах поверхностей нагрева.

Подогрев воды до температуры насыщения происходит в поверхности экономайзера, образование пара - в парообразующей (испарительной) поверхности нагрева, перегрев пара - в пароперегревателе.

Все эти поверхности нагрева выполнены из труб, обогреваемых снаружи высокотемпературными продуктами сгорания топлива.

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

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

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

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

При выполнение расчета парового котла его производительность, параметры пара и питательной воды являются заданными.

Поэтому цель теплового поверочного расчета состоит в определении температур и тепловосприятий рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева заданного котла.

1 РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

.1 Теоретический объем воздуха

V°в = 0,0889(CP+ 0,375SP) + 0,265HP - 0,0333OP, м3/кг.

V°в = 0,0889(65+ 0,375 * 0,7) + 0,265 * 3,4 - 0,0333 * 7,3=6,46м3/кг.

Объём трёх атомных атомов

VRO2 = 0,01866(СР + 0,375SP), м3/кг

VRO2 = 0,01866(65+ 0,375 *0,7) =1,217м3/кг

Полный объём азота

V°N2 = 0,79Vв + 0,008NP, м3/кг

V°N2 = 0,79 * 6,46+ 0,008 * 0,5 = 5,107м3/кг

Необходимый теоретический объём водяных паров

V°H2O = 0,111НР + 0,0124WP + 0,0161Vв , м3/кг

V°2O = 0,111 * 3,4 + 0,0124 * 6 + 0,0161 * 6,46= 0,555м3/кг

.2 Объём продуктов сгорания

V°Г = V°N2 + VRO2 + V°H2O = 6,879м3/кг

сгорание котельный газ нагрев

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА, ОБЬЁМНЫЕ ДОЛЕЙ ТРЕХАОТМНЫХ ГАЗОВ И КОНЦЕНТРАЦИЯ ЗОЛОВЫХ ЧАСТИЦ

Таблица 1 Таблица присосов

Газоходы???1234Топка1,20,081,05Ширма1,2301,05КПП1,260,031,065ВЭК-21,280,021,09ВЗП-21,310,031,12ВЭК-11,330,021,14ВЗП-11,360,031,651

Таблица 2. «Объёмы продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц».

Величина и расчетная формулаГазоходТопкаШирмаКППВЭК-2ВЗП-2ВЭК-1ВЗП-11)Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, ?1,21,231,261,281,311,331,362)Средний Коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, ?ср1,051,051,0651,091,121,141,1653)Полный объем водяных газов, =+0,0161(?ср-1) 0,560,560,5610,5640,5670,5690,5724)Полный объем дымовых газов, =+(?ср-1) * , м3/м37,2027,2027,29897,467,6547,7837,9445)Объемная доля трехатомных газов, =/Vr

0,1680,1680,1660,1630,1590,1560,1536)Объемная доля водяных газов, rH2O=VH2O/Vr0,0770,0770,0760,0750,0740,0730,0727)Суммарная объемная доля, rn=rRO2+rH2O0,2450,2450,2420,2380,2330,2290,2258)Масса дымовых газов сожженного топлива. GГ=1-0,01AP+1,036*?*V?в8,8579,0579,2589,3929,5939,7279,9279)Концентрация золы в дымовых газах, µ=AP?ун/100GГ При ЖШУ ?ун=0,80,0180,0180,0170,0170,0170,0160,016

=+0,0161(?ср-1)

=0,555+0,0161(1,05-1) 6,46=0,560

=0,555 +0,0161(1,05-1)6,46 =0,560

=0,555+0,0161(1,065-1)6,46 =0,561

=0,555+0,0161(1,09-1) 6.46=0,564

=0,555+0,0161(1,12-1)6,46 =0,567

=0,555+0,0161(1,14-1)6,46 =0,569

=0,555+0,0161(1,165-1) 6,46=0,572

=+(?ср-1) * , м3/м3

=6,879+(1,05-1)6,46 =7,202

=6,879+(1,05-1)6,46 =7,202

=6,879+(1,065-1)6,46 =7,2989

=6,879+(1,09-1)6,46 =7,46

=6,879+(1,12-1)6,46=7,654

=6,879+(1,14-1)6,46 =7,783

=6,879+(1,165-1)6,46 =7,944

=/Vr

=1,217/7,202=0,16

=1,217/7,202=0,1603

=1,217/7,2989=0,158

=1,217/7,46=0,155

=1,217/7,654=0,151

=1,217/7,783=0,148

=1,217/7,944=0,145

=/Vr

=0,56/7,202=0,077

=0,56/7,202=0,077

=0,561 /7,298=0,076

=0,564/7,46 =0,075

=0,567/7,654=0,074

=0,569/7,783=0,073

=0,572/7,944=0,072

3. РАСЧЁТ ЭНТАЛЬПИЙ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха при

=(Сt)в, кДж/кг

°С=6,46·132=852,72

°С=6,46·266=1718,36

°С=6,46·403=2603,38

°С=6,46·542=3501,32

°С=6,46·684=4418,64

°С=6,46·830=5361,8

°С=6,46·979=6324,34

°С=6,46·1130=7299,8

°С=6,46·1281=8275,26

°С=6,46·1436=9276,56

°С=6,46·1595=10303,7

°С=6,46·1754=11330,84

°С=6,46·1913=12357,98

°С=6,46·2076=13410,96

°С=6,46·2239=14463,94

°С=6,46·2403=15523,38

°С=6,46·2566=16576,36

°С=6,46·2729=17629,34

°С=6,46·2897=18714,62

°С=6,46·3064=19793,44

°С=6,46·3232=20878,72

°С=6,46·3399=21957,57

Энтальпия продуктов сгоранияпри

=++, кДж/кг

=1,217·169+5,107·130+0,555·151=953,388

=1,217·357+5,107·260+0,555·304=1931,009

=1,217·559+5,107·392+0,555·463=2939,212

=1,217·772+5,107·527+0,555·626=3978,343

=1,217·996+5,107·664+0,555·794=5042,85

=1,217·1222+5,107·804+0,555·967=6129,887

=1,217·1461+5,107·946+0,555·1157=7245,844

=1,217·1704+5,107·1093+0,555·1335=8394,644

=1,217·1951+5,107·1243+0,555·1524=9568,188

=1,217·2202+5,107·1394+0,555·1725=10756,367

=1,217·2457+5,107·1545+0,555·1926=11949,414

=1,217·2717+5,107·1695+0,555·2161=13145,659

=1,2172976+5,107·1850+0,555·2344=14370,662

=1,217·3240+5,107·2009+0,555·2558=15622,733

=1,217·3504+5,107·2164+0,555·2779=16838,261

=1,217·3767+5,107·2323+0,555·3001=18113,555

=1,217·4035+5,107·2482+0,555·3227=19377,154

=1,217·4303+5,107·2642+0,555·3458=20648,635

=1,217·4571+5,107·2805+0,555·3688=21934,882

=1,217·4843+5,107·2964+0,555·3926=23210,009

=1,217·5115+5,107·3127+0,555·4161=24503,899

=1,217·5387+5,107·3290+0,555·4399=25799,454

Энтальпия золы

, кДж/кг

=0,01·0,95·17,4·80,8=13,356

=0,01·0,95·17,4·169,12=27,952

=0,01·0,95·17,4·263,7=43,589

=0,01·0,95·17,4·360=59,508

=0,01·0,95·17,4·458,5=75,79

=0,01·0,95·17,4·560,5=92,667

=0,01·0,95·17,4·662,9=109,577

=0,01·0,95·17,4·767,6=126,884

=0,01·0,95·17,4·874=144,472

=0,01·0,95·17,4·984=162,652

=0,01·0,95·17,4·1096=181,168

=0,01·0,95·17,4·1206=199,351

Теплосодержание дымовых газов на 1 кг сжигаемого топлива

, кДж/кг

=953,388+(1,2-1) ·852,72=1123,932

=1931,009+(1,2-1) ·1718,36=2274,681

=2939,212+(1,2-1) ·2603,88=3459,888

=3978,343+(1,2-1) ·3501,32=4678,607

=5043,85+(1,2-1) ·4418,64=5927,578

=6129,887+(1,2-1) ·5361,8=7202,242

=7245,844+(1,2-1) ·6324,34=8510,712

=8396,644+(1,2-1) ·7298,8=9856,604

=9568,188+(1,2-1) ·8275,26=11223,24

=10756,367+(1,2-1)·9276,56 =12611,679

=11949,414+(1,2-1) ·10303,7=14010,154

+(1,2-1) ·11330,84=15411,827

=14370,662+(1,2-1) ·12357,98=16842,258

=15622,733+(1,2-1) ·13410,96=18304,925

=16858,261+(1,2-1) ·14463,94=19751,049

18113,555+(1,2-1) ·15523,38=21218,231

19377,154+(1,2-1) ·16858,261=22692,426

=20648,635+(1,2-1) ·17629,34=24174,503

=21934,882+(1,2-1) ·18714,62=25677,806

=23210,009+(1,2-1) ·19793,44=27168,697

24503,899+(1,2-1) ·20878,72=29679,643

=25799,454+(1,2-1) ·21957,57=30190

Ширма при =1,23

=953,388+(1,23-1) ·852,72=1149,531

=1931,009+(1,23-1) ·1718,36=2326,2318

=2939,212+(1,23-1) ·2603,88=3537,9894

=3978,343+(1,23-1) ·3501,32=4783,6466

=5043,85+(1,23-1) ·4418,64=6060,1372

=6129,887+(1,23-1) ·5361,8=7363,01

=7245,844+(1,23-1) ·6324,34=8700,4822

=8396,644+(1,23-1) ·7298,8=10075,798

=9568,188+(1,23-1) ·8275,26=11471,4978

=10756,367+(1,23-1)· 9276,56 =12899,975

=11949,414+(1,23-1) ·10303,7=14319,265

=+(1,23-1) ·11330,84=15751,7522

=14370,662+(1,23-1) ·12357,98=17212,9974

=15622,733+(1,23-1) ·13410,96=18707,0538

=16858,261+(1,23-1) ·14463,94=20184,9672

=18113,555+(1,23-1) ·15523,38=21683,9324

=19377,154+(1,23-1) ·16858,261=23180,6088

=20648,635+(1,23-1) ·17629,34=24703,3832

=21934,882+(1,23-1) ·18714,62=26239,2446

=23210,009+(1,23-1) ·19793,44=27762,5002

=24503,899+(1,23-1) ·20878,72=29306,0046

=25799,454+(1,23-1) ·21957,57=30849,6751

КПП=1,26

=953,388+(1,26-1) ·852,72=1175,0952

=1931,009+(1,26-1) ·1718,36=2377,7826

=2939,212+(1,26-1) ·2603,88=3616,0908

=3978,343+(1,26-1) ·3501,32=4888,6862

=5043,85+(1,26-1) ·4418,64=6192,6964

=6129,887+(1,26-1) ·5361,8=7523,955

=7245,844+(1,26-1) ·6324,34=8890,1724

=8396,644+(1,26-1) ·7298,8=10294,592

=9568,188+(1,26-1) ·8275,26=11719,7556

=10756,367+(1,26-1)· 9276,56 =13168,2726

=11949,414+(1,26-1) ·10303,7=14628,376

=+(1,26-1) ·11330,84=16091,6774

=14370,662+(1,26-1) ·12357,98=17583,7368

=15622,733+(1,26-1) ·13410,96=19109,5826

=16858,261+(1,26-1) ·14463,94=20618,8854

=18113,555+(1,26-1) ·15523,38=22149,6338

=19377,154+(1,26-1) ·16858,261=23687,0076

=20648,635+(1,26-1) ·17629,34=25232,2634

=21934,882+(1,26-1) ·18714,62=26800,6832

=23210,009+(1,26-1) ·19793,44=28356,3034

=24503,899+(1,26-1) ·20878,72=29932,3662

=25799,454+(1,26-1) ·21957,57=31508,4222

ВЭК-2=1,28

=953,388+(1,28-1) ·852,72=1192,1496

=1931,009+(1,28-1) ·1718,36=2412,1498

=2939,212+(1,28-1) ·2603,88=3668,1584

=3978,343+(1,28-1) ·3501,32=4958,7126

=5043,85+(1,28-1) ·4418,64=6281,0692

=6129,887+(1,28-1) ·5361,8=7631,191

=7245,844+(1,28-1) ·6324,34=9016,6592

=8396,644+(1,28-1) ·7298,8=9016,6592

=9568,188+(1,28-1) ·8275,26=11885,2608

=10756,36+(1,28-1)· 9276,56 =13353,8038

=11949,414+(1,28-1) ·10303,7=14834,45

=+(1,28-1) ·11330,84=16318,2942

=14370,662+(1,28-1) ·12357,98=17830,8964

=15622,733+(1,28-1) ·13410,96=19377,8018

=16858,261+(1,28-1) ·14463,94=20908,1642

=18113,555+(1,28-1) ·15523,38=22460,1014

=19377,154+(1,28-1) ·16858,261=24018,5348

=20648,635+(1,28-1) ·17629,34=25584,8502

=21934,882+(1,28-1) ·18714,62=27174,9756

=23210,009+(1,28-1) ·19793,44=28752,1722

=24503,899+(1,28-1) ·20878,72=30349,9306

=25799,454+(1,28-1) ·21957,57=31957,5736

ВЗП-2=1,31

=953,388+(1,31-1) ·852,72=1217,7312

=1931,009+(1,31-1) ·1718,36=2463,7006

=2939,212+(1,31-1) ·2603,88=3746,2598

=3978,343+(1,31-1) ·3501,32=3063,7522

=5043,85+(1,31-1) ·4418,64=6413,6284

=6129,887+(1,31-1) ·5361,8=7792,045

=7245,844+(1,31-1) ·6324,34=9206,3894

=8396,644+(1,31-1) ·7298,8=10659,582

=9568,188+(1,31-1) · 8275,26=12133,5186

=10756,36+(1,31-1)· 9276,56=13632,1006

=11949,414+(1,31-1) ·10303,7=15143,561

=+(1,31-1) ·11330,84=16658,2194

=14370,662+(1,31-1) ·12357,98=18201,6358

=15622,733+(1,31-1) ·13410,96=19780,1306

=16858,261+(1,31-1) ·14463,94=21342,0824

=18113,555+(1,31-1) ·15523,38=2925,8028

=19377,154+(1,31-1) ·16858,261=24515,8256

=20648,635+(1,31-1) ·17629,34=26113,7304

=21934,882+(1,31-1) ·18714,62=27736,4142

=23210,009+(1,31-1) ·19793,44=29345,9754

=24503,899+(1,31-1) ·20878,72=30976,3022

=25799,454+(1,31-1) ·21957,57=32606,3007

ВЭК-1=1,33

=953,388+(1,33-1) ·852,72=1234,7856

=1931,009+(1,33-1) ·1718,36=2498,0678

=2939,212+(1,33-1) ·2603,88=3798,3274

=3978,343+(1,33-1) ·3501,32=5133,7786

=5043,85+(1,33-1) ·4418,64=6502,002

=6129,887+(1,33-1) ·5361,8=7899,281

=7245,844+(1,33-1) ·6324,34=9332,8762

=8396,644+(1,33-1) ·7298,8=10805,578

=9568,188+(1,33-1) ·8275,26=12299,0238

=10756,36+(1,33-1)· )· 9276,56=13817,6318

=11949,414+(1,33-1) ·10303,7=15349,635

=+(1,33-1) ·11330,84=16884,8362

=14370,662+(1,33-1) ·12357,98=18448,7954

=15622,733+(1,33-1) ·13410,96=20048,1498

=16858,261+(1,33-1) ·14463,94=21631,3612

=18113,555+(1,33-1) ·15523,38=23236,2704

=19377,154+(1,33-1) ·16858,261=24847,3528

=20648,635+(1,33-1) ·17629,34=26466,3172

=21934,882+(1,33-1) ·18714,62=28110,7066

=23210,009+(1,33-1) ·19793,44=29741,8442

=24503,899+(1,33-1) ·20878,72=31393,8766

=25799,454+(1,33-1) ·21957,57=33045,4521

ВЗП-1=1,36

=953,388+(1,36-1) ·852,72=1251,8505

=1931,009+(1,36-1) ·1718,36=2842,195

=2939,212+(1,36-1) ·2603,88=3850,395

=3978,343+(1,36-1) ·3501,32=5203,805

=5043,85+(1,36-1) ·4418,6=6590,374

=6129,887+(1,36-1) ·5361,8=8006,517

=7245,844+(1,36-1) ·6324,34=9459,363

=8396,644+(1,36-1) ·7298,8=10951,574

=9568,188+(1,36-1) · 8275,26=12464,529

=10756,36+(1,36-1)· 9276,56=14003,163

=11949,414+(1,36-1) ·10303,7=15555,709

=+(1,36-1) 11330,84=17111,453

=14370,662+(1,36-1) ·12357,98=18695,955

=15622,733+(1,36-1) ·13410,96=20316,369

=16858,261+(1,36-1) ·14463,94=21920,64

=18113,555+(1,36-1) ·15523,38=23546,738

Таблица 3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

t, ?CТопка Ширма \КПП ВЭК-2 ВЗП-2

ВЭК-1

ВЗП-1

100852,72953,38813,3561123,9321194,31361175,09521192,1491217,73121234,781251,862001718,361931,00927,9522274,6812326,23182377,78262412,1492463,72498,062842,1953002603,382939,21243,5893459,8883537,98943616,09083668,153746,253798,323850,3954003501,323978,34359,5084678,6074783,64664888,68624958,7125068,755133,775203,8055004418,645043,8575,795927,5786060,13726192,69646281,066413,66502,00126590,3746005361,86129,88792,6677202,2427363,1017523,9557631,1917792,047899,2818006,5177006324,347245,844109,5078510,7128700,48228890,17249016,6599206,89332,87629459,3638007299,88396,644126,8849856,60410075,79810294,59210440,510659,510805,57810951,6749008275,269568,188144,47211223,2411417,497811719,755611885,2612133,5112299,023812464,52910009276,5610756,36162,65212611,6712819,975813168,272613353,813632,113817,631814093,163110010303,711949,41181,16814010,1514319,26514628,37614834,4515143,5615349,63515555,709120011330,8413415,65199,35115411,8215751,752216091,677416318,2916658,2116884,8317111,453130012357,9814370,6616842,25817212,997417583,736817830,8918201,6318448,7918695,955140013410,9615622,7318304,92518707,053819109,582619377,819780,1320048,1420316,369150014463,9416858,2619751,04920184,967220618,885420908,1621342,0821631,361221920,64160015523,3818113,5521218,23121683,932422149,633822460,122925,823326,2723546,738170016576,3619377,1522692,42623180,608823687,007624018,524512,8224847,3525178,88180017629,3420648,6324174,50324703,383225232,263425584,826113,7326466,3126818,904190018714,6221934,8825677,80626239,244626800,683227174,927736,4128110,728484,999200019793,442321027168,69727762,500228356,303428752,1729345,0729741,830137,713=19377,154+(1,36-1) ·16858,261=25178,88

=20648,635+(1,36-1) ·17629,34=26818,904

=21934,882+(1,36-1) ·18714,62=28484,999

=23210,009+(1,36-1) ·19793,44=30137,713

=24503,899+(1,36-1) ·20878,72=31811,451

=25799,454+(1,36-1) ·21957,57=33484,6035

4. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

Таблица 4 Тепловой баланс котла

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Располагаемое тепло топливакДж/кг(м3)229502)Температура уходящих газов?ух?C1413)Теплосодержание уходящих газовIухкДж/кг(м3)1354,2044)Температура холодного воздухаtх.в.?C275)Теплосодержание холодного воздухаIх.в.кДж/кг(м3)2306)Потери тепла т мех.недожога%1,57)Потери тепла с уходящими газами%4,3078)Потери тепла от хим. Недожога%09)Потери тепла с физ. теплом шлаков для ТШУ-(Ct)шл, при tшл=t3+100% кДж/кг(м3)0,066 0,05 1890 160010)Потери тепла в окр. Средуq5%0.4511)Коэф. сохран. тепла%0,995512)Сумма тепловых потерь?q=%5.82313)КПД котла%94,17714)Температура перегретого пара (дана по заданию)?C55515)Давление перегретого параМПа13.816)Теплосодержание перегретого пара пит.водыкДж/кг(м3)3477.217)Температура пит.воды?C26218)Теплосодержание пит.водыкДж/кг(м3)1144.719)Полезно используемое тепло в агрегатекДж/кг(м3)97965000020)Полный расход топливакг/час45325.621)Расчетный расход топлива)кг/час44872.3

5. РАСЧЕТ ТОПКИ

Таблица 5 Расчет топки

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Объем топочной камерым324632)Поверхность нагрева стен топким217613)Степень экранирования?0.984)Полная лучевоспринимающая поверхностьм21725.785)Температура горячего воздуха?С3006)Теплосодержание горячего воздухакДж/кг(м3)2603.387)Тепло, вносимое воздухом в топку кДж/кг(м3)3030.15 0.048)Полезное тепловыделение в топкекДж/кг(м3)25964.8439)Теоретическая температура горения?C192010)Относительное положение макс. температур по высоте топкиМ0.2311)Коэф. положения ядра по высоте топочной камеры0,47512)Напряжение стен топкикДж/кг(м3)661613.98313)Температура газа при выходе из топки (пред.знач.)?C100014)Энтальпия газа при выходе из топки(пред.знач.)кДж/кг(м3)12611.67915)Эффект.толщинаизлуч. слоя М5,0316)Произведение Давление в топ.кам. т.к. котлы работают под наддувом P=1м*кг*с/см2 кг*с/см21.23217)Коэф. ослабления лучей а)3-х атомными газами б)Золовыми частицами в)Частицами кокса 1/м*кг*с/см29 70 0.1 0,5 0,1 0.01818)Оптическая толщина 817.454119)Степень черноты факела0,8120)Условныйкоэф. лучевоспр. поверхности?0,4521)Коэф. тепловой эффективности экранов?=?*?0,44122)Степень черноты топочной камеры(номограмма 11)?C0.9123)Температура газов на выходе из топки?C95024)Энтальпия газа на выходе из топки (в таблице 3 по кДж/кг(м3)12611,67925)Количество тепла воспринятого в топке кДж/кг(м3)13293,0726)Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей нагревакДж/кг(м3)338775,627)Тепловое напряжение топочного объемакДж/кг(м3)422339,6

Рис 1 Топочная камера с ТШУ

6. РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ПАРОВОГО КОТЛА

Таблица 6.1 Расчёт ширмового пароперегревателя

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение1)Диаметр трубd1/d2мм/мм32/232)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм560/383)Лучевоспринимающаяпоеверхность нагревам2514)Поверхность нагревам29005)Температура газов на входе в ширму?C9506)Теплосодержание газов на входе в ширмукДж/кг(м3)12611,67)Коэф. учитывающий теплообмен топки и ширмы?0,8 0,8-0,958)Неравномерность тепловой нагрузки по высоте топки1,19)Тепловая нагрузка ширм на выходе из топкикДж/кг(м3)298122,510)Тепловосприятие ширм излучением из топкикДж/кг(м3)338,811)Температура газов на выходе из ширмы?C65012)Теплосодержание газов на выходе из ширмыкДж/кг(м3)10075,79813)Средняя температура газов?С107014)Толщина излучающего слояSМ0,915)Произведением*кг*с/см20,220516)Коэф. ослабления лучей а)3-х атомными газами б)золовыми частицами 1/м*кг*с/см235 6517)Оптическая толщина М9,745 18)Тепловой расчёт ширм по балансу2524,419)Степень черноты газов в ширмах?0,620)Прирост энтальпии пара в ширмахкДж/кг(м3)305,921)Температура пара перед ширмой?С40022)Теплосодержание пара на входе в ширму3013,523)Теплосодержание пара после ширмыкДж/кг(м3)3319,424)Температура пара на выходе из ширмы?C49625)Средняя температура пара?C44826)Температурный набор?C40227)Средняя скорость газовм24,5 28)Средний удельный объем пара в ширмахм3/кг0,0204429)Средняя скорость парам/с19,4230)Коэф. теплоотдачи конвекциейкДж/кг(м3)714,731)Коэф. загрязнения?0,03232)Температура поверхности?C450,333)Коэф. теплоотдачи излучениемкДж/кг(м3)5,15234)Коэф. использования?0,8535)Коэф. теплоотдачи от газов к стенке969,3536)Коэф.теплоотдачи отнесенный к расчетной пов. нагрева26,837)Тепловосприятие ширм на уровне теплоотдачикДж/кг(м3)250038)Отношение тепловосприятий/0,99

Рис 2 Схема ширмового пароперегревателя

-выходные коллекторы радиационного пароперегревателя, 2 перебросные коллекторы с впрыскивающими пароохладителями, 3 ввод охлаждающей среды (собственный конденсат или питательная вода), 4-ширмы, 5-подвесные трубы заднего экрана, 6-входные коллекторы конвективного пароперегревателя, 7- дополнительные поверхности нагрева в области ширм, 8-узел крепления

Таблица 6.2 Расчёт конвективного пароперегревателя

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Диаметр трубd1/d2мм/мм32/242)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм80/603)Сечение для прохода газам2474)Сечение для прохода парам20,1775)Температура газов на входе в КПП=?C7506)Энтальпия газов на входе в КППкДж/кг(м3)9592,38227)Температура пара на входе в КПП=?C4968)Энтальпия пара на входе в КПП=кДж/кг(м3)3319,49)Температура пара на выходе из КПП?C55510)Энтальпия пара на выходе из КППкДж/кг(м3)3477,211)Тепловосприятие по балансукДж/кг(м3)1476,912)Энтальпия газов на выходе из КПП кДж/кг(м3)8119,942213)Температура газов за КПП?C65614)Средняя температура газов?C70315)Средняя температура пара?C52516)Средняя скорость газам/сек717)Средний удельный объем парам3/кг0,0241618)Средняя скорость парам/сек24,119)Коэффициент теплоотдачи кДж/м2?С253,820)Коэффициент теплопередачи от стенки к пару480021)Эффективная толщина излучающего слояSэфм0,1422)Произведением*кг*с/см24,7423)Коэффициент ослабления лучей а)3-атомными газами б)золовыми частиц. 1/м*кг*с/см2 24 10524)Оптическая толщина 51025)Степень черноты продуктов сгорания?1,1926)Коэффициент теплоотдачи излуч.?лкДж/кг(м3)157,427)Коэффициент загрязненияЕ0,02528)Коэффициент теплопередачикДж/м2?С36,3829)Температурный набор на входе газов при противотоке?C19530)Температурный набор на выходе при противотоке?C16031)Температурный набор на входе газов при прямотоке=?C25432) Температурный набор на выходе при прямотоке=?C10133)Температурный напор при противотоке?C177,634)Температурный напор при прямотоке?C166,335)Температурный напор?C 171,9536)Расчётная поверхность нагревам21965,8

Таблица 6.3 Расчет второй ступени экономайзера

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Диаметр трубd1/d2мм/мм32/252)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм80/553)Сечение для прохода газам2464)Температура газов на входе в ВЭК-2=?C 6565)Теплосодержание газов на входе в ВЭК-2кДж/кг(м3)82406)Расчётное тепловосприятие экономайзера двух ступенейQвэк=кДж/кг(м3)2176,4887)Энтальпия воды на выходекДж/кг(м3)1377,228)Температура воды?C3039)Температура газа на выходе из ВЭК-2=-50?C57610)Теплосодержание газа на выходе из ВЭК-2кДж/кг(м3)660511)Тепловосприятие поверхности по балансукДж/кг(м3)1632,7912)Теплосодержание воды в ВЭК-2 кДж/кг(м3)1202,713)Температура воды на входе в ВЭК-2?C27614)Средняя температура газов?C61615)Средняя температура воды?C29016)Температурный набор?C32617)Температура поверхности загрязн. t3=tвэк2+60?C36018)Средняя скорость газам/сек6,519)Коэффициент теплоотдачи конвекцией255,420)Коэффициент загрезнения0,004121)Коэффициент теплопередачикДж/кг(м3)124,722)Поверхность нагрева ВЭК2, требуемая по расчетум21802,22

Таблица 6.4 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Диаметр трубd1/d2мм/мм40/372)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм50/383)Сечение для прохода газам223,44)Сечение для прохода воздуха м231,65)Температура газов на входе в ВЗП2=?С5766)Теплосодержание газов на входе в ВЗП2кДж/кг(м3)6744,447)Температура воздуха на выходе из ВЗП2?С3008)Теплосодержание воздуха на выходе из ВЗП2кДж/кг(м3)2603,389)Температура воздуха перед ВЗП2?С27710)Теплосодержание воздуха на входе в ВЗП2кДж/кг(м3)1921,9111)Тепло, воспринятое в ВЗП2 кДж/кг(м3)746,212)Энтальпия газов на выходе из ВЗП2+кДж/кг(м3)6062,713)Температура газов на выходе из ВЗП2?С426,0914)Средняя температура воздуха?С28815)Средняя температура газов?С50116)Температурный набор?С21317)Средняя скорость газовм/сек11,518)Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны34,919)Средняя скорость воздухам/сек6,920)Коэффициент теплоотдачи от сечения воздуху4021)Коэффициент использования поверхности?0,8522)Коэффициент теплопередачи15,823)Поверхность нагревам25865,6

Таблица 6.5 Расчёт первой ступени экономайзера

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Диаметр трубd1/d2мм/мм32/252)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм110/453)Сечение для прохода газам234,24)Температура газов на входе в ВЭК-1 =

?С4265)Теплосодержание газов на входе в ВЭК-1кДж/кг(м3)6146,26)Тепловосприятие поверхности по балансу Qбвэк1=Qвэк-Qбвэк2кДж/кг(м3)543,77)Температура воды на входе в ВЭК-1?С2628)Теплосодержание воды на входе в ВЭК-1кДж/кг(м3)1144,79)Теплосодержание воды на выходе ВЭК-1кДж/кг(м3)1202,710)Температура воды на выходе из ВЭК-1?С27611)Теплосодержание газов на выходе из ВЭК-1кДж/кг(м3)559412)Температура газов на выходе из ВЭК-1?С46613)Средняя температура воды?С26914)Средняя температура газов?С44615)Средний температурный режим?С17716)Температура поверхности загрязнения?С29417)Средняя скорость газам/сек9,118)Коэффициент теплоотдачи конвекцией?ккДж/кг(м3)314,2519)Коэффициент загрязнения?0,019820)Коэффициент теплоотдачи43,521)Поверхность нагрева ВЭК-1, требуемая по расчетум2879

Рис. 3 Водяной экономайзер

-входные коллекторы; 2-выходные коллекторы; 3-узел крепления труб (стойки и балки); 4-трубы экономайзера

Таблица 6.6 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Наименование рассчитываемой величиныОбозначение или формулаЕдиница измеренияЗначение12341)Диаметр трубd1/d2мм/мм40/372)Шаги между трубамиS1/S2мм/мм70/453)Сечение для прохода газам220,44)Сечение для прохода парам230,75)Температура уходящих газов?ух?С1416)Теплосодержание уходящих газов IухкДж/кг(м3)1354,27)Температура воздуха на выходе из ВЗП-1=?С2538)Теплосодержание воздуха на выходе в ВЗП-1кДж/кг(м3)1921,99)Температура воздуха на входе в ВЗП-1=tх.в.?С2710)Теплосодержание воздуха на входе в ВЗП-1=Iх.в.кДж/кг(м3)23011)Тепловосприятие по балансу=( - )*?сркДж/кг(м3)3595,112)Средняя температура воздухаtвзп1=(+)/2?С15313)Теплосодержание среней температуры воздухакДж/кг(м3)1259,514)Температура газов на входе в ВЗП-1кДж/кг(м3)46615)Теплосодержание газов на входе в ВЗП-1кДж/кг(м3)5675,216)Теплосодержание газов на выходе из= - ?* кДж/кг(м3)2026,117)Температура газов на выходе из ВЗП-1?С151

7. УТОЧНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

=1,06

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов и др. Компоновка и тепловой расчет парового котла. М. Энергоатомиздат. 1988 - 207с.

2М.И. Резников, Ю.М. Липов. Котельные установки электростанций М. Энергоатомиздат. 1987 -287 с.

3Тепловой расчет котельных агрегатов, нормативный метод. Ленинград, 1973 г.