Расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя
Коэффициенты избытка воздуха, объемы продуктов сгорания, объемные доли сухих трехатомных газов
Коэффициенты избытка воздуха, объемы продуктов сгорания, объемные доли сухих трехатомных газов приведены в таблице 4.1 (объемы газа при 0 оС и 760 мм рт. ст.)
Таблица 4.1
Рассчитывае-мые величины
| Размер-
ность
| Газоходы
| Топка
| Конвек-тивный пучок до паропе-регрева-теля
| Паропе-регрева-тель
| Конвек-тивный пучок после паропе-регрева-теля
| Эконо-майзер
| Коэффициент избытка воздуха перед поверхностью нагрева
| -
| 1,05
| 1,1
| 1,15
| 1,18
| 1,28
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева
| -
| 1,1
| 1,15
| 1,18
| 1,28
| 1,38
| Средний коэффициент избытка воздуха
| -
| 1,075
| 1,125
| 1,165
| 1,23
| 1,33
| Объем водяных паров в дымовых газах,
| м3/м3
| 2,151
| 2,159
| 2,165
| 2,175
| 2,190
| Полный объем продуктов сгорания,
| м3/м3
| 11,363
| 11,845
| 12,231
| 12,858
| 13,822
| Объемная доля 3-х атомных газов
| -
| 0,087
| 0,084
| 0,081
| 0,077
| 0,072
| Объемная доля водяных паров
| -
| 0,189
| 0,182
| 0,177
| 0,169
| 0,158
| Суммарная объемная доля 3-х атомных газов и водяных паров
| -
| 0,276
| 0,266
| 0,258
| 0,246
| 0,23
| Объем водяных паров в дымовых газах, , м3/м3, рассчитывается по формуле
;
полный объем продуктов сгорания, , м3/м3, рассчитывается по формуле
.
Присосы холодного воздуха в топке составляют ;
присосы холодного воздуха в конвективном пучке, расположенном до пароперегревателя - ;
присосы холодного воздуха в пароперегревателе - ;
присосы холодного воздуха в конвективном пучке, расположенном после пароперегревателя - ; присосы холодного воздуха в водяном экономайзере составляют .
Энтальпии продуктов сгорания
( -таблица)
Количество теплоты, содержащейся в воздухе и продуктах сгорания, называют теплосодержанием (энтальпией) воздуха или продуктов сгорания, При выполнении расчетов принято энтальпию воздуха и продуктов сгорания относить к 1 м3 (при нормальных условиях) газообразного топлива. Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.2.
При : , .
Таблица 4.2
Энтальпии продуктов сгорания
|
|
|
|
|
|
|
| ϑ, 0С
| I0г, кДж/м3
| I0в, кДж/м3
| I=I0г+( -1)I0в, кДж/м3
|
|
|
|
|
| a=1,075
| a=1,125
| a=1,165
| a=1,23
| a=1,33
|
| 1469,6
| 1260,2
|
|
|
|
|
|
| 2968,4
| 2533,0
|
|
|
|
|
|
| 4504,9
| 3835,1
|
|
|
|
|
|
| 6083,4
| 5158,1
|
|
|
|
|
|
| 7703,7
| 6514,7
|
|
|
|
|
|
| 9353,3
| 7900,5
|
|
|
|
|
|
| 11053,2
| 9328,2
|
|
|
|
|
|
| 12803,2
| 10760,1
|
|
|
|
|
|
| 14590,9
| 12196,1
|
|
|
|
|
|
| 16408,1
| 13669,9
|
|
|
|
|
|
| 18233,5
| 15185,5
|
|
|
|
|
|
| 20067,3
| 16701,1
|
|
|
|
|
|
| 21951,4
| 18216,8
|
|
|
|
|
|
| 23873,1
| 19770,1
|
|
|
|
|
|
| 25782,3
| 21323,4
|
|
|
|
|
|
| 27720,8
| 22876,7
|
|
|
|
|
|
| 29671,9
| 24434,2
|
|
|
|
|
|
| 31635,5
| 25987,5
|
|
|
|
|
|
| 33624,2
| 27582,6
|
|
|
|
|
|
| 35608,7
| 29177,8
|
|
|
|
|
|
Тепловой баланс котельного агрегата
Таблица 4.3
Рассчиты-ваемая величина
| Обоз-наче-ние
| Размер-ность
| Формула или обоснование
| Расчет
| Значение
| Теплота сгорания топлива
|
| кДж/м3
|
| -
| 35733,95
| Температу-ра холодного воздуха
|
| оС
| п.5-03 [3]
| -
|
| Энтальпия холодного воздуха
|
| кДж/м3
| Таблица 4.2
|
| 378,06
| Температу-ра уходящих газов
|
| оС
| Принимается предварительно
| -
|
| Энтальпия уходящих газов
|
| кДж/м3
| Таблица 4.2
|
| 3036,4
| Потери тепла с уходящими газами
|
| %
| п.5-07 [3]
|
| 7,037
| Потери тепла от химич. неполноты сгорания
|
| %
| Таблица ХХ [3]
| -
| 0,5
| Потери тепла от наружного охлажде-ния
|
| %
| рис. 5-1 [3]
| -
| 2,3
| Сумма тепловых потерь
|
| %
|
| 7,037+0,5+2,3
| 9,837
| КПД
|
| %
|
| 100-9,837
| 90,163
| Расход перегрето-го пара с котла
| D
| кг/с
| Расчет тепловой схемы
| -
| 1,629
| Расход насыщен-
ного пара с котла
| Dн.п.
| кг/с
| Расчет тепловой схемы
| -
| 0,176
| Расход продувоч-ной воды
| Gпр
| кг/с
| 0,05·D
| 0,05·1,629
| 0,081
| Энтальпия перегрето-го пара
| iп.п.
| кДж/кг
| Расчет тепловой схемы
| -
| 2862,85
| Температу-ра питатель-ной воды на входе в котел
| tп.в.
| оС
| Расчет тепловой схемы
| -
|
| Энтальпия питатель-ной воды на входе в котел
| iп.в.
| кДж/кг
| св· tп.в.
| 4,187·80
| 335,2
| Энтальпия насыщ. пара
| i"
| кДж/кг
| Расчет тепловой схемы
| -
| 2791,7
| Энтальпия продувоч-ной воды
| i'
| кДж/кг
| Расчет тепловой схемы
| -
| 830,0
| Полезно-использо-
ванное тепло
|
| кВт
|
|
| 4589,965
| Расход топлива
|
| м3/с
|
|
| 0,142
| Коэффици-ент сохранения тепла
|
| -
|
|
| 0,975
|
Расчет топки
Таблица 4.4
Рассчиты-ваемая величина
| Обоз-наче-ние
| Размер-ность
| Формула или обоснование
| Расчет
| Значение
| Коэффици-ент избытка воздуха
|
| -
| Таблица 4.1
| -
| 1,1
| Тепло вносимое с воздухом в топку
|
| кДж/м3
|
|
| 415,87
| Полезное тепловыде-ление в топке
|
| кДж/м3
|
|
| 35971,15
| Теорети-ческая температу-ра горения
|
| оС
| Таблица 4.2
по
|
| 1913,2
| Высота расположе-ния горелки
|
| м
| Конструктивно
| -
| 1,635
| Высота топки
|
| м
| Конструктивно
| -
| 2,4
| Относи-тельное расположе-ние максимумапо высоте топки
|
| -
|
|
| 0,68
| Коэффици-ент, учитываю-щий положение ядра факела по высоте топки
| М
| -
|
(при сжигании газа) п.6-13 [3]
|
| 0,404
| Температу-ра продуктов сгорания на выходе из топки
|
| оС
| Принимается предварительно
| -
|
| Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки
|
| кДж/м3
| Таблица 4.2
|
| 19761,6
| Средняя суммарная теплоем-кость продуктов сгорания
|
|
|
|
| 20,44
| Угловой коэффици-ент экранов
| Х
| -
| Номограмма 1 [3]
| -
| 0,98
| Коэффици-ент загрязне-ния экранов
|
| -
| Таблица 6-2 [3]
| -
| 0,65
| Коэффици-ент тепловой эффектив-ности экранов
|
| -
|
|
| 0,637
| Объем топки
|
| м3
| Конструктивно
| -
| 11,21
| Площадь стен топки
|
| м2
| Конструктивно
| -
| 29,97
| Эффектив-ная толщина излучаю-щего слоя
|
| м
| , п.6-05[3]
|
| 1,347
| Парциаль-ное давление 3-х атомных газов
|
| МПа
|
|
| 0,0276
| Произведе-ние
|
| м·МПа
|
|
| 0,037
| Коэффици-ент ослабления лучей 3-х атомными газами
|
|
| п.6-07 [3]
|
| 8,12
| Соотноше-ние содержа-ний углерода и водорода в рабочей массе топлива
|
| -
| п.6-07 [3]
|
| 2,98
| Коэффици-ент ослабления лучей сажистыми частицами
|
|
| п.6-07 [3]
|
| 1,39
| Коэффици-ент ослабления лучей топочной средой
|
|
|
п.6-07 [3]
|
| 3,63
| Оптическая толщина
|
| -
|
|
| 0,489
| Степень черноты светящейся части факела
|
| -
|
|
| 0,387
| Степень черноты не светящихся 3-хатомных газов
|
| -
|
|
| 0,261
| Коэффици-ент, характери-зующий долю топочного объема, заполнен-ного святящ. частью факела
| m
| -
| п.6-07 [3]
| -
| 0,1
| Степень черноты факела
|
| -
| п.6-07 [3]
|
| 0,274
| Степень черноты топки
|
| -
| п.6-07 [3]
|
| 0,372
| Температу-ра продуктов сгорания на выходе из топки
|
| оС
|
| 1172,4
| Принимаем температуру продуктов сгорания на выходе из топки =1170 оС
| Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки
|
| кДж/м3
| Таблица 4.2
|
| 20735,6
| Количество тепла, восприня-того в топке
|
| кДж/м3
|
|
| 14854,66
| Среднее удельное тепловое напряже- ние поверхнос-ти нагрева
|
|
|
|
| 70,38
| Удельное тепловое напряже-ние топочного объема
|
|
|
|
| 452,65
|
Расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя
Таблица 4.5
Рассчиты-ваемая величина
| Обоз-наче-ние
| Размер-ность
| Формула или обоснование
| Расчет
| Значение
|
Коэффици-ент избытка воздуха
|
| -
| Таблица 4.1
| -
| 1,15
| Температу-ра продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность
|
| оС
|
| -
|
| Энтальпия продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность
|
| кДж/м3
|
| -
| 20735,6
| Температу-ра продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти
|
| оС
| Принимается
| -
|
| Энтальпия продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти
|
| кДж/м3
| Таблица 4.2
|
| 9611,8
| Попереч-ный шаг труб
|
| м
| Конструктивно
| -
| 0,110
| Продоль-ный шаг труб
|
| м
| Конструктивно
| -
| 0,090
| Диаметр труб
|
| м
| Конструктивно
| -
| 0,051
| Средняя температу-ра продуктов сгорания
|
| оС
|
|
|
| Тепло, восприня-тое конвектив-ным пучком по балансу
|
| кДж/м3
|
|
| 10864,135
| Данный конвективный пучок имеет неодинаковое сечение по проходу газов, а следовательно, неодинаковые скорости продуктов сгорания. Чтобы найти среднюю скорость продуктов сгорания, рассчитаем скорость в первой части пучка (до сужения) и во второй части (после сужения).
| Площадь живого сечения (до сужения)
|
| м2
|
Размеры газохода (конструктивно):
а=0,55 м;
b=2,4 м;
l =2,4 м;
Число труб z1=5 штук
|
| 0,708
| Средняя температу-ра продуктов сгорания
до сужения
|
| оС
|
|
| 1017,5
| Скорость дымовых газов (до сужения)
|
| м/с
|
|
| 11,23
| Площадь живого сечения (после сужения)
|
| м2
|
п.7-17 [3]
Размеры газохода (конструктивно):
а=0,44 м;
b=2,4 м;
l =2,4 м;
Число труб z1=4 штук
|
| 0,566
| Средняя температу-ра продуктов сгорания
после сужения
|
| оС
|
|
| 712,5
| Скорость дымовых газов (после сужения)
|
| м/с
|
|
| 10,73
| Средняя скорость дымовых газов в конвектив-ном пучке
|
| м/с
|
|
|
| Относи-тельный попереч-ный шаг труб
|
| -
|
|
| 2,2
| Относи-тельный продоль-ный шаг труб
|
| -
|
|
| 1,76
| Коэффици-ент теплоотда-чи конвекцией
|
|
| Номограмма 12 [3]
=70,943 ;
-поправка на число рядов труб;
-поправка на компоновку пучка;
-коэффициент, учитывающий влияние изменений физических параметров потока
=70,943·1·0,95·1,01
| 68,06
| Температу-ра загрязнен-ной стенки
|
| оС
| ,
оС – температура пароводяной смеси в барабане;
=25 оС
п.7-36 [3]
|
|
| Эффектив-ная толщина излучаю-щего слоя
|
| м
| п.7-35 [3]
|
| 0,177
| Коэффици-ент ослабления лучей 3-х атомными газами
|
|
|
|
| 28,00
| Парциаль-ное давление 3-х атомных газов
|
| МПа
|
|
| 0,0266
| Оптическая толщина
|
| -
|
| 28,00·0,0266·0,177
| 0,132
| Степень черноты дымовых газов
|
| -
|
|
| 0,124
| Коэффици-ент теплоотда-чи излучением
|
|
| Номограмма 19 [3]
130,26
- коэффициент, учитывающий запыленность потока
| 130,26·0,124·0,98
| 15,83
| Коэффици-ент использо-вания поверхнос-ти нагрева
|
| -
| П. 7-07 [3]
| -
|
| Суммар-ный коэффици-ент теплоотда-чи
|
|
|
п.7-07 [3]
|
| 83,89
| Коэффици-ент тепловой эффектив-ности поверхнос-ти нагрева
|
| -
| п. 7-55 [3]
| -
| 0,85
| Коэффици-ент теплопере-дачи
| k
|
|
п.7-11 [3]
|
| 71,3
| Темпера-турный напор
|
| оС
|
Δtб= =1170-
-194=976 оС
Δtм= =560-
-194=366 оС
|
| 621,9
| Поверх-ность нагрева конвектив-ного пучка
| F
| м2
| Конструктивно
| -
| 34,2
| Количество теплоты, восприня-тое поверхнос-тью нагрева
|
| кДж/м3
|
|
| 10904,65
| Невязка
| Δ
| %
|
|
| 0,4
| Невязка получается менее 2%, следовательно, расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя, можно считать оконченным.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|