Тепловой расчет котельного агрегата ДЕ-25-14
Конструктивные характеристики котельного агрегата типа ДЕ-25-14. Тепловой расчет парогенератора: выбор топлива, определение температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева. Расчет прочности и КПД агрегата.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.11.2013 |
Размер файла | 372,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Описание прототипа
2. Тепловой расчет парогенератора
2.1 Расчетное задание
2.2 Топливо, воздух, продукты сгорания
2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
2.5 Основные конструктивные характеристики топки
2.6 Расчет теплообмена в топки
2.7 Расчет фестона
2.8 Расчет перегревателя
2.9 Расчет испарительного пучка
2.10 Расчет хвостовых поверхностей
2.10.1 Расчёт воздухоподогревателя
2.10.2 Расчёт экономайзера
2.11 Расчет невязки теплового баланса парогенератора
Выводы
Список использованной литературы
1. Описание прототипа
Буквенное обозначение ДЕ по маркировке БиКЗ расшифровывается как «Д-образный вид (в поперечном разрезе) с естественной циркуляцией». Все котлы типа ДЕ являются модернизированным вариантом котлов ДКВр.
Газомазутные вертикальные водотрубные котельные агрегаты типа ДЕ паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч с рабочим давлением 14 и 24 кгс/смІ предназначены для выработки насыщенного или слабоперегретого пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Топочная камера размещается сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.
Во всех типоразмерах котлов диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Длина цилиндрической части барабанов котла производительностью 25 т/ч - 7500 мм. Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днище каждого из них, имеются лазовые затворы.
Ширина топочной камеры всех колов по осям экранных труб 1790 мм. Глубина топочной камеры котла паропроизводительностью 25 т/ч - 6960 мм. Средняя высота топочной камеры 2400 мм. От конвективного пучка топочная камера отделена газоплотной перегородкой из вплотную поставленных (S=55 мм) и сваренных между собой труб диаметром 51 мм с обсаженными до диаметра 38 мм концами, в задней части перегородки имеется окно для входа газов в конвективный пучок.
Перегородка у барабанов в месте обсадки труб уплотняется установкой чугунных гребенок, примыкающих к трубам и барабану. Трубы диаметром 51 мм правого бокового экрана, покрывающего также под и потолок топочной камеры, установлены с шагом 55 мм и вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны (соединение на вальцовке). Трубы заднего экрана диаметром 51 мм не имеют обсадных концов и крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159 мм, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм. Коллекторы присоединяются к верхнему и нижнему барабанам.
Фронтовой экран котлов производительностью 16 и 25 т/ч образован четырьмя трубами, замкнутыми непосредственно на верхний и нижний барабаны. Под топки закрыт слоем огнеупорного кирпича.
Конвективный пучок образован коридорно-расположенными вертикальными трубами диаметром 51 мм, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный -110 мм (за исключением среднего, равного 120 мм). Применение барабанов тех же диаметров и того же расстояния между ними, что у котлов ДКВр, позволяет использовать для конвективных пучков котлов ДЕ те же фасоны труб, что и для конвективных пучков котлов ДКВр.
Котлы производительностью 16 и 25 т/ч перегородок в пучке не имеют. Все типоразмеры котлов имеют одинаковую циркуляционную схему с четырьмя экранами (фронтовым, задним и двумя боковыми) и конвективным пучком.
Контуры боковых экранов и конвективного пучка всех типоразмеров котлов (а также фронтового экрана котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/ч) замкнуты непосредственно на барабаны. Концы промежуточных коллекторов каждого контура с одной стороны подсоединены к барабанам, а с другой объединены необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм.
Котлы производительностью 16 и 25 т/ч имеют двухступенчатую схему испарения. Во вторую ступень испарения выделены первые по ходу газов ряды труб конвективного пучка. Опускная система контура второй ступени испарения образована необогреваемыми трубами диаметром 159 мм (тремя у котла производительностью 25т/ч).
Общим элементом в опускной системе первой ступени испарения являются последние по ходу газов ряды труб конвективного пучка.
В качестве первичных сепарационных устройств первой ступени испарения используются установленные в верхнем барабане направляющие щиты и козырьки, обеспечивающие выдачу пароводяной смеси на уровень воды.
В качестве вторичных сепарационных устройств первой ступени котлов - горизонтальный жалюзийный сепаратор и дырчатый лист.
Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются продольные щиты, обеспечивающие движение пароводяной смеси сначала на торец, а затем вдоль барабана к поперечной перегородке, разделяющей отсеки. Отсеки ступенчатого испарения сообщаются между собой по пару через окно над поперечной перегородкой, а по воде - через подпиточную трубу, расположенную в водяном объеме.
Поставка котлов осуществляется блоком, включающим верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубную систему экранов и конвективного пучка (в случае необходимости пароперегреватель), опорную раму и обвязочный каркас.
Натрубная обмуровка боковых стен котла выполнена по типу обмуровки водогрейных котлов (шамотобетон по сетке толщиной 25 мм и два-три слоя изоляционных плит общей толщиной 100 мм).
Обмуровка фронтовой и задней стен изготовлена по типу облегченной обмуровки котлов ДКВр (шамотобетон - 65 мм и изоляционные плиты общей толщиной 100 мм - для котлов ДЕ-16-14ГМ и ДЕ-25-14ГМ обмуровка фронтовой стены выполнена из слоя шамотобетона толщиной 100 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм, общая толщина обмуровки фронтовой стены 300 мм; обмуровка задней стены состоит из слоя шамотобетона толщиной 65 мм и нескольких слоев изоляционных плит толщиной 200 мм; общая толщина обмуровки составляет 265 мм).
Для уменьшения присосов в газовый тракт котла снаружи натрубная обмуровка покрывается металлической листовой обшивкой, которая приварена к обвязочному каркасу. Листы обшивки поставляются заводом.
Применение натрубной обмуровки при плотном шаге труб позволяет улучшить динамические характеристики котлов и значительно уменьшить потери тепла в окружающую среду и потери при пусках и остановах. В качестве хвостовых поверхностей нагрева котлов применяются проверенные длительным опытом эксплуатации стандартные чугунные экономайзеры.
Характеристики котла ДЕ приведена в табл. 1.1
Таблица 1.1
Технические характеристики котла типа ДЕ-25-25
Характеристика |
ДЕ-25-25ГМ |
|
Паропроизводительность, т/ч |
24,5 |
|
Давление, кгс/см2 |
13,6 |
|
Температура пара, 0С: насыщенного слабоперегретого |
194 225 |
|
Площадь поверхностей нагрева, м2: радиационной конвективной |
64,0 230, |
|
КПД при работе на работе на мазуте,% |
91,31 |
|
Тип горелочного устройства |
ГМП-16 |
|
Габаритные размеры,м: длина ширина |
11,55 4,63 |
|
Высота до оси верхнего барабана,м |
4,72 |
Рис. 1. Общий вид котла ДЕ-25-14
2. Тепловой расчет парогенератора
2.1 Расчетное задание
Произвести тепловой расчет котельного агрегата производительностью 24,5 т/ч при следующих исходных данных:
1. Паропроизводительность агрегата Dп=24,5 т/ч;
2. Давление пара перед главной паровой задвижки pп=1,37 МПа;
3. Температура перегретого пара tпп=248 0С;
4. Температура питательной воды tпв=95 0С;
5. Температура уходящих газов tух=160 0С;
6. Температура холодного воздуха tХВ=35 0С;
7. Топливо - попутный нефтяной УТНГП.
2.2 Топливо, воздух, продукты сгорания
Из табл. II [3, с.169] выписываются расчетные характеристики топлива.
Таблица 2.2.1
Обозначение |
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
СO2 |
O2 |
Qcн ккал/мі |
Сг.тл кг/мі |
|
Значение |
53,6% |
22,8% |
6,1% |
0,9% |
0,2% |
15,8% |
0,2% |
0,4% |
9700 |
1,046 |
Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива [1, ф.2-10,с.13]:
Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:
а) объем двухатомных газов (равен теоретическому объему азота) [1,ф.2-12,с.13]:
б) объем трехатомных газов [1,ф.2-11,с.13]:
в) объем водяных паров [1,ф.2-16,с13]:
По данным расчетных характеристик камерных топок и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл.2-2) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки бТ и присосы воздуха по газоходам Дб и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах б//. Результаты сводим в таблицу 2.2-2.
Таблица 2.2.2
Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах б//
Участки газового тракта |
Дб |
б// |
|
Топка и фестон Перегреватель Конвективный пучок Экономайзер Воздухоподогреватель |
0,1 0,05 0,05 0,06 0,01 |
1,15 1,2 1,25 1,31 1,41 |
По [1,ф.(2-18)-(2-24),с14] рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов r и полученные результаты сводим в таблицу 2.2-3.
Таблица 2.2.3
Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
Величина |
Ед. |
Участки газового тракта |
|||||
Топка и фестон |
Перегреватель |
Котельный пучок |
Эконо-майзер |
Воздухо-подогрева-тель |
|||
Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе |
- |
1,15 |
1,2 |
1,25 |
1,31 |
1,41 |
|
м3/м3 |
1,217 |
1,217 |
1,217 |
1,217 |
1,217 |
||
м3/м3 |
10,204 2,254 13,675 0,0889 0,1648 0,2537 |
10,738 2,263 14,218 0,0855 0,159 0,2446 |
11,273 2,272 14,762 0,0824 0,1539 0,2363 |
12,235 2,287 15,739 0,0773 0,1453 0,2226 |
11,7 2,278 15,196 0,08 0,149 0,2296 |
2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
Удельные энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива определяются по формулам [1,ф.(2-25)-(2-26),с.14], используя данные [1,табл.2-4,с.14]:
;
.
Полученные результаты сводятся в табл.2.3-1.
Таблица 2.3.1
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/м3
?,°C |
кДж/мі |
кДж/мі |
кДж/мі |
кДж/мі |
кДж/мі |
|
30 |
416,832 |
- |
- |
- |
- |
|
100 |
1410,816 |
205,673 |
1118,13 |
336,579 |
1660,382 |
|
200 |
2843,008 |
434,469 |
2236,26 |
677,616 |
3348,345 |
|
300 |
4307,264 |
680,303 |
3371,592 |
1032,027 |
5083,922 |
|
400 |
5792,896 |
939,524 |
4532,727 |
1395,354 |
6867,605 |
|
500 |
7310,592 |
1212,132 |
5711,064 |
1776,513 |
8699,709 |
|
600 |
8871,04 |
1487,174 |
6915,204 |
2155,443 |
10557,82 |
|
700 |
10463,55 |
1778,037 |
8136,546 |
2556,663 |
12471,25 |
|
800 |
12077,44 |
2073,768 |
9400,893 |
2975,715 |
14450,38 |
|
900 |
13691,33 |
2374,367 |
10691,04 |
3396,996 |
16462,41 |
|
1000 |
15347,97 |
2679,834 |
11989,79 |
3845,025 |
18514,65 |
|
1100 |
17047,36 |
2990,169 |
13288,55 |
4293,054 |
20571,77 |
|
1200 |
18746,75 |
3306,589 |
14578,7 |
4749,999 |
22635,28 |
|
1300 |
20638,53 |
3621,792 |
15911,85 |
5224,776 |
24758,42 |
|
1400 |
22188,29 |
3943,08 |
17279,41 |
5701,782 |
26924,27 |
|
1500 |
23930,43 |
4264,368 |
18612,56 |
6194,391 |
29071,32 |
|
1600 |
25683,26 |
4584,439 |
19980,12 |
6689,229 |
31253,79 |
|
1700 |
27425,41 |
4910,595 |
21347,68 |
7192,983 |
33451,26 |
|
1800 |
29167,55 |
5236,751 |
22723,84 |
7707,882 |
35668,48 |
|
1900 |
30963,14 |
5562,907 |
24125,81 |
8220,552 |
37909,26 |
|
2000 |
32748,03 |
5893,931 |
25493,36 |
8751,054 |
40138,35 |
|
2100 |
34618,43 |
6224,955 |
26895,33 |
9274,869 |
42395,15 |
|
2200 |
36328,51 |
6555,979 |
28297,29 |
9805,371 |
44658,64 |
Энтальпию продуктов сгорания топлива IГ при б>1 подсчитываем по [1,ф.2-27,с.14]:
Полученные результаты сводим в табл. 2.32:
Таблица 2.3.2
Энтальпия продуктов сгорания в газоходах, кДж/мі.
?,0C |
Участки газового тракта |
||||||||||||
Топка ( б=1,15) |
Перегреватель (б =1,2) |
Котельный пучок (б =1,25) |
Экономайзер (б =1,31) |
Воздухоподогреватель (б =1,41) |
|||||||||
I |
ДI |
I |
ДI |
I |
ДI |
I |
ДI |
I |
ДI |
||||
100 |
1410,816 |
1660,382 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2069,519 |
- |
|
200 |
2843,008 |
3348,345 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4172,817 |
2103,299 |
|
300 |
4307,264 |
5083,922 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6548,392 |
- |
6333,029 |
2160,211 |
|
400 |
5792,896 |
6867,605 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8837,19 |
2288,798 |
8547,545 |
2214,516 |
|
500 |
7310,592 |
8699,709 |
- |
- |
- |
- |
10527,36 |
- |
11185,31 |
2348,121 |
10819,78 |
2272,236 |
|
600 |
8871,04 |
10557,82 |
- |
- |
- |
- |
12775,58 |
2248,224 |
13573,97 |
2388,664 |
- |
- |
|
700 |
10463,55 |
12471,25 |
- |
- |
14563,96 |
- |
15087,13 |
2311,553 |
16028,85 |
2454,878 |
- |
- |
|
800 |
12077,44 |
14450,38 |
16261,99 |
- |
16865,86 |
2301,908 |
17469,74 |
2382,603 |
18556,71 |
2527,853 |
- |
- |
|
900 |
13691,33 |
16462,41 |
18516,11 |
2254,114 |
19200,67 |
2334,808 |
19885,24 |
2415,503 |
- |
- |
- |
- |
|
1000 |
15347,97 |
18514,65 |
20816,85 |
2300,743 |
21584,25 |
2383,575 |
22351,65 |
2466,407 |
- |
- |
- |
- |
|
1100 |
17047,36 |
20571,77 |
23128,87 |
2312,024 |
23981,24 |
2396,993 |
24833,61 |
2481,963 |
- |
- |
- |
- |
|
1200 |
18746,75 |
22635,28 |
25447,3 |
2318,424 |
26384,63 |
2403,393 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
1400 |
22188,29 |
26924,27 |
30252,51 |
4805,219 |
31361,93 |
4977,296 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
1600 |
25683,26 |
31253,79 |
35106,28 |
4853,766 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
1800 |
29167,55 |
35668,48 |
40043,61 |
4937,327 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2000 |
32748,03 |
40138,35 |
45050,55 |
5006,946 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2200 |
36328,51 |
44658,64 |
50107,92 |
5057,363 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива , определяемой по [1,ф.3-1,с.16]. Считая, что предварительный подогрев воздуха за счет внешнего источника теплоты отсутствует, имеем:
Расчеты выполняем в соответствии с табл. 2.4.1
Таблица 2.4.1
Расчет теплового баланса парогенератора и расхода топлива
Наименование |
Обозн. |
Расчетная формула или способ определения |
Единица |
Расчет |
|
Располагаемая теплота топлива |
[1,ф.3-2,с.16] |
кДж/мі |
40611,96 |
||
Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива |
[1,табл.4-5,с.24] |
% |
0,5 |
||
Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива |
[1,табл.4-5,с.24] |
% |
0 |
||
Температура уходящих газов |
по заданию |
0С |
160 |
||
Энтальпия уходящих газов |
по таблице 2-4 |
кДж/кг |
3121,168 |
||
Температура воздуха в котельной |
по заданию |
0С |
30 |
||
Энтальпия воздуха в котельной |
по таблице 2-4 |
кДж/кг |
416,832 |
||
Потери теплоты с уходящими газами |
[1,ф.3-9,с.17] |
||||
Потери теплоты от наружного охлаждения |
[1,рис.3-9,с.17] |
% |
1,21 |
||
Сумма тепловых потерь |
[1,ф.3-11,с.17] |
% |
|||
КПД парогенератора |
[1,ф.3-12,с.17] |
% |
|||
Коэффициент сохранения теплоты |
[1,ф.3-13,с.18] |
- |
|||
Паропроизводительность |
по заданию |
кг/с |
6,81 |
||
Давление пара в барабане |
по заданию |
МПа |
1,36 |
||
Температура перегретого пара |
по заданию |
0С |
248 |
||
Температура питательной воды |
по заданию |
0С |
95 |
||
Удельная энтальпия перегретого пара |
[1,табл.VI-8,с.180] |
кДж/кг |
2928 |
||
Удельная энтальпия питательной воды |
[1,табл.VI-6,с.178] |
кДж/кг |
419,9 |
||
Значение продувки |
по выбору |
% |
3 |
||
Полезно используемая теплота в агрегате |
кВт |
||||
Полный расход топлива |
[1,ф.3-14,с.18] |
кг/с |
|||
Расчетный расход топлива |
[1,ф.3-16,с.18] |
кг/с |
2.5 Основные конструктивные характеристики топки
Парогенераторы типа ДЕ-25-14 имеют камерную топку для сжигания газа и мазута. Определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qv. Расчетное тепловое напряжение не должно превышать допустимого, указанного в табл. 4-3. С учетом рекомендаций приложения III выбираем количество и тип газомазутных горелок, установленных на боковых стенах.
Расчеты выполняем в соответствии с табл. 2.5.1
Таблица 2.5.1
Расчет конструктивных характеристик топки
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
Единица |
Расчет |
|
Активный объем камеры |
по конструктивным размерам |
м3 |
29 |
||
Тепловое напряжение объема топки: расчетное допустимое |
[1,табл.4-5,с.24] |
кВт/м3 кВт/м3 |
|||
Количество горелок |
[1,табл.III-10,с.157] |
- |
1 |
||
Тепло-производительность горелок |
[1,с.88] |
МВт |
|||
Тип горелки |
- |
[2,табл.8.20,с.248] |
- |
ГМП-16 |
2.6 Расчет теплообмена в топке
Топка парогенератора ДЕ-25-14 полностью экранирована трубами. Трубы диаметром 51 мм правого бокового экрана, покрывающего также под и потолок топочной камеры, установлены с шагом 55 мм и вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны соединение на вальцовке). Трубы заднего экрана диаметром 51 мм не имеют обсадных концов и крепятся сваркой к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159 мм, соединенным необогреваемой рециркуляционной трубой диаметром 76 мм. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2.6.1.
По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчеты проводим в соответствии с таблицей 2.6.2.
тепловой котельный топливо парогенератор
Таблица 2.6.1
Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Hл
Величина |
Единица |
Стены топки |
Выходное окно топки |
Суммарная площадь |
||||
наименование |
обозначение |
фронтовая и свод1 |
боковые |
задняя |
||||
Общая площадь стены и выходного окна |
м2 |
29,167 |
8,592 |
16,704 |
10,44 |
64,898 |
||
Расстояние между осями крайних труб |
м |
2,4 |
1,79х2 |
2,4 |
2,4 |
|||
Освещенная длина труб |
м |
6,61 |
4,01 |
3,5 |
1,79 |
- |
||
Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью: полная |
м2 |
15,86 |
8,16 |
8,43 |
4,08 |
36,53 |
||
Наружный диаметр экранных труб |
мм |
51 |
51 |
51 |
51 |
- |
||
Шаг экранных труб |
мм |
55 |
55 |
55 |
55 |
- |
||
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) отношение отношение |
мм - - |
100 1,03 1,69 |
100 1,03 1,69 |
100 1,03 1,69 |
- - - |
- - - |
||
Угловой коэффициент экрана |
- |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
1 |
- |
||
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
м2 |
15,06 |
7,75 |
8,01 |
4,08 |
34,9 |
Таблица 2.6.2
Поверочный расчет теплообмена в топке
Величина |
Расчетная формула или способ определения |
Расчет |
|
Суммарная площадь луче воспринимающей поверхности, Нл,м2 |
По конструктивным размерам |
34,9 |
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Нл. откр, м2 |
По конструктивным размерам |
34,9 |
|
Полная площадь стен топочной камеры, Fст, м2 |
По конструктивным размерам |
64,89 |
|
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности, шср |
[1,ф.5-10,с.28] |
=0.35 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя пламени, s, м |
[1,ф.5-23,с.31] |
||
Полная высота топки, Нт |
По конструктивным размерам |
3,6 |
|
Высота расположения горелок, hг, м |
То же |
0,774 |
|
Относительный уровень расположения горелок, хг |
hг/Нт [1,ф.5-15,с.29] |
0,774/3,6=0,215 |
|
Параметр, учитывающий распределение температуры в топке, М |
0.59-0.2хг [1,ф.5-12,с.28] |
0.59-0.2·0,215=0,547 |
|
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, бт |
[1,табл.4-5,с.24] |
1,15 |
|
Присосы воздуха в топке, Дбт |
По табл. 2-2 |
0,1 |
|
Температура горячего воздуха, tг.в,0С |
По предварит. выбору |
300 |
|
Энтальпия горячего воздуха, Iг.в0, кДж/м3 |
По I?- таблице 2-4 |
4307,26 |
|
Энтальпия присосов воздуха, Iпрс0, кДж/м3 |
?бV(ct)в [1,табл.2-4,с.14] |
0,1·10,688·39=416,832 |
|
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, QВ, кДж/м3 |
(бТ-ДбТ)·Iг.в0+ДбТIпрс0 [1,ф.5-17,с.29] |
(1.15-0.1)·4307,26 +0.1·416,832 = 4526,791 |
|
Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/ м3 |
[1,ф.5-16,с.29] |
||
Адиабатическая температура горения, 0С |
По I?- таблице 2-4 |
1994 |
|
Температура газов на выходе из топки 0С |
По предварительному выбору |
1000 |
|
Энтальпия газов на выходе из топки, ,кДж/м3 |
По I?- таблице 2-4 |
20816,85 |
|
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, Vср, кДж/(м3 *К) |
[1,ф.5-18,с.30] |
||
Объемная доля: водяных паров, rН2О, трехатомных газов, rRO2 |
По табл.2-2 тоже |
0,1648 0,0889 |
|
Суммарная объемная доля трехотомных газов, rn |
rН2О+ rRO2 [табл.2-2] |
0,1648+0,0889=0,2537 |
|
Произведение prns, м*МПа |
prns |
0,1·0,2537·1,608=0,04 |
|
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, kг,1/(м*МПа) |
[1,ф.5-26,с.31] |
8,633 |
|
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа) |
rnkг [1,ф.5-25,с.31] |
0,2537·8,633=2,15 |
|
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) |
[1,ф.5-25,с.33] |
2,847 |
|
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа) |
kСВ= kнс+ кСЖ [1,ф.5-31,с.33] |
2,15+0,798=2,948 |
|
Степень черноты: светящейся части, аСВ несветящейся части, аГ |
[1,ф.5.29-5.30,с.29] 1-е-КсвPS 1-e-KнсPS |
0.3775 0.2922 |
|
Степень черноты факела,аФ |
m*aСВ+(1-m)aг[1,ф.5-28,с.32] |
0,1·0,377+(1-0,1)·0,292=0,3887 |
|
Степень черноты топки, аТ |
[1,ф.5-20,с.30] |
||
Тепловая нагрузка стен топки, qF, кВт/м2 |
[1,ф.33] |
||
Температура газов на выходе из топки, 0С |
[1,ф.5-3,с.30] |
13644,57 |
|
Энтальпия газов на выходе из топки, , кДж/м3 |
По I?- таблице 2-4 |
29685,49 |
|
Общее тепловосприятие топки, QТЛ, кДж/м3 |
[1,ф.5-34,с.36] |
0,986·(44935,69-29685,49)=15036,69 |
|
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, qЛср |
Полученная в результате расчета температура газов на выходе из топки, отличается от предварительно принятой менее чем на 0С; следовательно, пересчета теплообмена не требуется. Полученная температура удовлетворяет требованиям эксплуатации.
2.7 Расчет фестона
При тепловом расчете парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом (таблица 2.71).
Таблица 2.7.1
Поверочный расчет фестона
Наименование |
Формула или способ определения |
Расчет |
|
Полная площадь поверхности нагрева, Н, м2 |
По конструктивным размерам |
17 |
|
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона Ндоп, м2 |
То же |
1 |
|
Диаметр труб, d, мм |
То же |
60Ч3 |
|
Относительный шаг труб, мм |
То же |
1,5 |
|
Количество рядов труб, z2,шт |
То же |
1 |
|
Длина трубы, м |
То же |
42 |
|
Площадь живого сечения для прохода газов, F, м2 |
АВ-z1dl |
1,2·6,96-42·0,06·1,2=5,328 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя, s, м |
, [1,ф.6-20,с.46] |
||
Температура газов перед фестоном, ,0С |
Из расчета топки |
1364,57 |
|
Энтальпия газов перед фестоном, , кДж/м3 |
Из расчета топки |
29685,49 |
|
Температура газов за фестоном, , 0С |
По предварительному выбору |
1250 |
|
Энтальпия газов за фестоном, `, кДж/кг |
По I?- таблице 2-4 |
29683,85 |
|
Количество теплоты, отданное фестону, Qг, кДж/кг |
, [1,ф.6-1,с.38] |
0,986·(29685,49-27849,9)=1776,84 |
|
Температура кипения при давлении в барабане(pБ=13,3 МПа), tкип, 0С |
[1,табл.VI-7,с.179] |
195 |
|
Средняя температура газов, ?ср,0С |
0,5(1364,57+1250)=1307,2 |
||
Средний температурный напор, Дt,0C |
ср-tкип, [1,ф.6-34,с.48] |
1307,2-195=1112,2 |
|
Средняя скорость газов, w, м/с |
, [1,ф.6-16,с.44] |
||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, бК, кВт/(м2К) |
[1,рис.6-5,с.43] |
57·0,96·0,6·1,01 = 33,16 |
|
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*Мпа |
prns [1,с.31] |
0,1·0,2537·1,6 = 0,0405 |
|
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,кг,1/(м*МПа) |
[1,ф.5-26,с.31] |
8,346 |
|
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа) |
Rnkг, [1,ф.5-25,с.31] |
0,2537·8,346=2,11 |
|
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) |
[1,ф.5-32,с.33] |
0,856 |
|
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа) |
kСВ= kнс+ кСЖ |
Подобные документы
|