 |
|
Расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя
Стр 1 из 7Следующая ⇒
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.