Котельные установки промышленных предприятий

СОДЕРЖАНИЕ: Кафедра: теплотехники КУРСОВОЙ ПРОЕКТ з дисциплины: „Котельные установки промышленных предприятий” Исходные данные Сорт (марка) топлива - Межреченское Г Тип котла - ТП-35

Кафедра: теплотехники

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

з дисциплины:

„Котельные установки промышленных предприятий”

Исходные данные

Сорт (марка) топлива - Межреченское Г

Тип котла - ТП-35

100 202 170
200 408 360
300 621 545
400 840 733
500 1066 925
600 1295 1122
700 1531 1325
800 1774 1529
900 2022 1732
1000 2278 1992
1100 2525 2157
1200 2778 2372
1300 3038 2587
1400 3302 2808
1500 3564 3029
1600 3830 3250
1700 4097 3470
1800 4365 3691
1900 4638 3918
2000 4908 4144
2100 5083 4371

tк - 30 С

tпв - 100С

tпс - 430С

Р - 3,7 МПа

Wр - 8%

Ар - 25,8 %

Sк р - 2,3%

Sор р - 0,8 %

Wр макс - 10% - влажность

Ар макс - 35,0 % - зольность

Wги - 1,5 % - влажность гигроскопическая

Wп - 1,55% - влажность 103 кг/ккал

Ап - 5,01% - зольность 103 кг/ккал

Vг - 38,01 % - выход летучих на горючую массу

Qг б - 8250 - теплота сгорания по бомбе, ккал/ кг

V0 = 5,66

VRO2 = 1,02

V0 N2 = 4,48

V0 Н2 О = 0,59

Vr 0 = 6,09

Qн р = 5250 4,2 = 21630кДж/кг


Таблица 1-1 Присосы воздуха по газоходам и расчётные коэффициенты избытка воздуха в газоходах

Участки газового тракта

Топка и фестон

0,10

1,25
Перегреватель (IIступень)

0,03

1,28
То же (Iступень) 0,02 1,30

Экономайзер стальной (IIступень)

0,03

1,33
Экономайзер стальной (Iступень)

0,03

 1,39

Воздухоподогреватель трубчатый (IIступень)

0,03

1,36
воздухонагреватель трубчатый (Iступень)

0,03

1,42

Таблица 1-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора

Величина

Единицы Газоходы
Топка и фестон ІІ ступень перегревателя І ступень перегревателя ІІ ступень экономайзера ІІ ступень воздухоподогревателя І ступень экономайзера ІІ ступень воздухоподогревателя
Коэффициент избытка воздуха средний

-

1.25

1.28

1.3

1.33

1,36

1.39

1.42
vRO2 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02

0.61

0.61

0.61

0.62

0.62

0.62

0.62

7.52

7.69

7.80

7.98

8.15

8.32

8.49

-

0.13

0.13

0.13

0.12

0.12

0.12

0.12

-

0.08

0.07

0.07

0.07

0.07

0.07

0.07

-

0.21

0.20

0.20

0.19

0.19

0.19

0.19

32.5

31.8

31.4

30.7

30.7

29.4

28.8

Таблица 1-3 Энтальпия теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/кг.

V, С I0 B = V0 (ct) в IRO2 = =VRO2 (C) RO2

I0 N2 =

= V0 N2 (C) N2

I0 H2 O=V0 H2 O

(C) H2 O

I0 r = IRO2 +

+ I0 N2 + I0 H2 O
25 221 - - - -
100 748 173 583 90 846
200 1506 365 1165 180 1710
300 2281 571 1757 274 2602
400 3068 788 2361 351 3500
500 3872 1016 2975 469 4460
600 4698 1247 3602 571 5420
700 5542 1491 4239 677 6407
800 6396 1739 4897 788 7424
900 7251 1991 5569 890 8450
1000 8128 2247 6246 1018 9511
1100 9028 2507 6922 1137 10566
1200 9928 2772 7594 1258 11624
1400 12317 3305 9001 1510 13816
1600 13601 3843 10408 1771 16022
1800 15447 4390 11837 2041 18268
2000 17343 4940 13279 2335 20554
2200 19239 5495 14740 2596 22831

Таблица 1-4 Энтальпия продуктов сгорания в газоходах кДж/кг

 Участки газового тракта
Топка ІІ перегре-ватель І перегре-ватель

ІІ

эконо-майзер

ІІ воздухоподогреватель

І

эконо-майзер

 І воздухо-подогреватель
100 848 714

1254

1349

1210

1289

1317

1341

1333

1349

1352

1358

1385

1371

974

1193

1230

1261

1280

1382

1231

1191

1210

1247

1278

1296

1404

1181

1215

1235

1273

1303

1322

 1105

1153

1174

1204

1240

1259

 1127

1177

1197

1228

1263

 1148

1201

1220
200 1714 1512 2258 2304 2349
300 2608 2289 3363 3432 3501 3569
400 3528 3079 4452 4544 4636 4729
500 4477 3885 5565 5643 5759 5876 5992
600 5439 4712 6758 6853 6994 7135
700 6430 5565 7988 8100 8267
800 7451 6422 9057 9249 9378 9570
900 8492 7274 10311 10529 10674 10892
1000 9568 8366 11660 11911 12078
1100 10605 9059 12870 13142
1200 11668 9962 14159
1300 12760 10865 15476
1400 13868 11794 16817
1500 14969 12722 18150
1600 16086 13650 19499
1700 17207 14574 20851
1800 18333 15502 22209
1900 19480 16456 23594
2000 20614 17405 24965
2100 21349 18358 25939

Таблица 1-5 Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива

Величины

Единица

Расчёт

Наименование

 Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Располагаемая теплота топлива ++

кДж/кг

 21630+0+0=21630
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива

По табл.4 - 3

%

0.5
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива

То же

%

3

Температура уходящих газов

По заданию

 100

Энтальпия уходящих газов

По - таблице

кДж/кг

 2231
Температура воздуха в котельной

По выбору

 30
Энтальпия воздуха в котельной По - таблице кДж/кг 221

Потеря теплоты с уходящими газами

%

Потеря теплоты от наружного охлаждения

По рис.3 - 1

%

 1.1

Сумма тепловых потерь

 +++

%

 8.5+0.5+3+1.1=13

К.П.Д. парогенератора

 100 -

%

 100 - 13= 87

Коэффициент сохранения теплоты

1 -
Паропроизводительность агрегата

По заданию

 9.72

Давление пара в барабане

То же

МПа

 3.7
Температура перегретого пара

То же

 430
Температура питательной воды

То же

 100
Удельная энтальпия перегретого пара

По табл. VI-8

кДж/кг

 3290
Удельная энтальпия питательной воды

По табл. VI-6

кДж/кг

 390
Значение продувки По выбору % 4.5

Полезно используемая теплота в агрегате

( - ) +

+ ( - )

кВт

Полный расход топлива

Расчётный расход топлива

Таблица 1-6 Расчёт конструктивных характеристик топки

Величины

 Единица

Расчёт

Наименование

 Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Активный объём топочной камеры По конструктивным размерам 206

Тепловое напряжение объёма топки:

расчётное

допустимое

/

По табл.4 - 3

кВт/

кВт/

210

Количество горелок

По табл. III - 10

шт.

 2

Теплопроизводи-тельность горелки

1.25

МВт

Тип горелки

-

По табл. III - 6

-

 ТКЗ - ЦКТИ, ГУ - 11 №3

Таблица 1-7 Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Нл

Величина Единица Стены топки Выходное окно топки Суммарная площадь
Наименование Обозначение Фронтовая и свод Боковые задняя
Общая площадь стены и выходного окна Fст м2 74 87 41 20 222
Расстояние между осями крайних труб b м 4,66 4,072 4,66 4,66

-
Освещенная длина труб lосв м 13,8 9,9 8,5 4,3 -

Площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностью:

полная

покрытая торкретом

открытая

F

Fзакр

Fоткр

м2

м2

м2

64,4

14

50,4

80,6

15

65,6

39,6

39,6

20,0

20,0

204,6

29

175,6
Наружный диаметр экранных труб d мм 60 60 60 60 -
Шаг экранных труб s мм 110 110 80 - -
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) l мм 60 60 60

-

 -
Отношение s/d - 1,83 1,83 1,33 - -
Отношение l/d - 1 1 1 - -
Угловой коэффициент экрана x - 0,90 0,90 0,96 1,00 -
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов Hл.откр м2 45,4 59,4 38,2 20,0 163
Площадь лучевоспринимающей поверхности экранов, покрытых торкретом Hл.закр м2 14 15 - - 29

Таблица 1-8 Поверочный расчёт теплообмена в топке

Величины

Единица

Расчёт

Наименование

Обозна-

чение

 Расчётные формулы или способ определения
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности

По конструктивным размерам

192
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов

То же

163
Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов

То же

29
Полная площадь стен топочной камеры

То же

 222
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности

-

Эффективная толщина излучающего слоя пламени

3.6

Полная высота топки

По конструктивным размерам

10.6
Высота расположения горелок

То же

2.6
Относительный уровень расположения горелок /

-

 0.245
Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке

0.59 - 0.5

-

0.59-0.50.245=0.467
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

По табл.4 - 3

-

1.2

Присос воздуха в топке

По табл.2 - 1

-

 0.1
Присос воздуха в системе пылеприготовления

То же

-

 0.1
Температура горячего воздуха

По предварительному вибору

 350

Энтальпия горячего воздуха

По - таблице

кДж/кг

 3143.5
Энтальпия присосов воздуха

То же

кДж/кг

 229.2

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

(--) +

+ (+)

кДж/кг

(1.2 - 0.1 - 0.1) 3143.5 +

+ (0.1+0.1) 229.2 = 3189.34

Полезное тепловыделение в топке

+

+-

кДж/кг

+ 3189.34= 24708
Адиабатическая температура горения

По - таблице

 1906
Температура газов на выходе из топки

По предварительному вибору

 1000
Энтальпия газов на выходе из топки

По - таблице

кДж/кг

 11850
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания

кДж/ (кгК)

Объёмная доля:

водяных паров

трёхатомных газов

По табл.1 - 2

То же

0.08

0.14
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов +

-

 0.08 + 0.14 = 0.22

Произведение

МПа

 0.1 0.22 3.35 = 0.074

Коэффициент ослабления лучей:

трёхатомными газами

золовыми частицами

частицами кокса

По рис.5 - 5

По рис.5 - 6

По п.5 - 2

1/ (МПа)

1/ (МПа)

1/ (МПа)

9.6

0.057

10

Безразмерные параметры

По п.5 - 2

То же

0.5

0.1

Коэффициент ослабления лучей топочной средой

++

1/ (МПа)

 9.6 0.22 + 0.057 18.5 + 10 0.5 0.1= =3.67
Суммарная сила поглащения топочного объёма

3.67 0.13.35 = 1.23

Степень черноты факела

По рис.5 - 4

-

0.77

Степень черноты топки

По рис.5 - 3

-

 0.91

Тепловая нагрузка стен топки

кВт/
Температура газов на выходе из топки

По рис.5 - 7

 1115
Энтальпия газов на выходе из топки

По - таблице

кДж/кг

 13360
Общее тепловосприятие топки (-)

кДж/кг

 0.988 (25126 - 13360) = 11625
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки

кВт/

Таблица 1-9 Поверочный расчёт фестона

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Полная площадь поверхности нагрева По конструктивным размерам 42
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона

То же

4
Диаметр труб То же

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

/

/

То же

То же

4

3.5
Кол-во рядов труб по ходу газов

То же

шт.

3
Кол-во труб в ряду То же шт. 16
Площадь живого сечения для прохода газов АВ- 13.3
Эффективная толщина излучающего слоя

0.9 ()

0.85
Температура газов перед фестоном Из расчёта топки 1008
Энтальпия газов перед фестоном То же кДж/кг 11948
Температура газов за фестоном По предварительному выбору 950
Энтальпия газов за фестоном По - таблице кДж/кг 11198
Кол-во теплоты отданное фестону (-) кДж/кг 0.988 (11948 - 11198) =750
Температура кипения при давлении в барабане Рб = 4.3 МПа

По табл.VI - 7

 255
Средняя температура газов 0.5 (+) 0.5 (1008 + 950) =979
Средний температурный напор - 979 - 255 =724
Средняя скорость газов

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

По рис.6 - 5

 кВт/ (К) 32.3
Суммарная поглащательная способность трёхатомных газов

МПа

0.1 0.194 0.85 = 0.016
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

По рис 5 - 5

1/МПа

 13
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

По рис 5 - 6

1/МПа

 0.07
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока

(+)

(13 0.194+ 0.07 18.5) 0.1

0.85 = 0.32
Степень черноты излучающей среды По рис 5 - 4 - 0.161
Температура загрязнённой стенки трубы + 255+ 80 =335
Коэффициент теплоотдачи излучением По рис.6 - 12 (=) Вт/ (К) 195 0.161 = 31.3
Коэффициент использованной поверхности нагрева

По п.6 - 2

 1
Коэффициент теплоотдачи (+) Вт/ (К) 1 (32.3 + 31.3) = 63.6
Коэффициент загрязнения

По рис.6 - 13

(=)

(К) / Вт 0.018
Коэффициент теплопередачи

Вт/ (К)
Тепловосприятие фестона по уровню теплопередачи

кДж/кг
Тепловосприятие настенных труб

кДж/кг
Суммарное тепловосприятие газохода фестона +

кДж/кг

 719+69 = 788
Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%

Таблица 1-10 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Размеры и характеристики

Единица

 Ступень
наименование обозначение Расчётная ф-ла или способ определения

I

II
Диаметр труб По конструктивным размерам 38/32 38/32
Кол-во труб в ряду (поперёк газохода) То же шт. 40 40
Кол-во труб в ряду (по ходу газов) То же шт. 22 6

Средний шаг труб:

поперечный

продольный

То же

110

82

110

104
Расположение труб в пучке То же -

коридорное

коридорное
Характер омывания - То же -

поперечное

поперечное
Средняя длина змеевика То же

1.65

3.5
Суммарная длина труб То же

1450

840
Полная площадь поверхности нагрева

174

102
Площадь живого сечения на входе

7.2

11.4
То же, на выходе

4.7

9.4
Средняя площадь живого сечения газохода

5.7

10.2
Кол-во параллельно включённых змеевиков (по пару) По конструктивным размерам шт.

40

40
Площадь живого сечения для прохода пара

0.032

0.032

Таблица 1-11 Поверочный расчёт второй ступени перегревателя

Величины

Единица

Расчёт

Наименование

 Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Диаметр труб

По конструктивным размерам

38/32
Площадь поверхности нагрева То же 102
Температура пара на выходе из ступени По заданию 410
Температура пара на входе в ступень

По предварительному выбору 360

Давление пара:

на выходе из ступени

на входе в ступень

По заданию

По выбору

МПа

МПа

4,2

4.2

Удельная энтальпия пара:

на выходе из ступени

на входе в ступень

По табл. VI - 8

То же

кДж/кг

кДж/кг

3235

3117
Суммарное тепловосприятие ступени

(-)

кДж/кг
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевосприни-мающих поверхностей топки

Из расчёта топки

кВт/

91,1

Коэффициент распределения тепловой нагрузки:

по высоте

между стенами

По рис.5 - 2

По табл.5 - 7

0.62

1.1
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки кВт/ 0.621.191.1=62.1
Угловой коэффициент фестона По рис.5 - 1 - 0.72
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью

3.9 4.4 = 17.2

Лучистое тепловосприятие ступени

(1-)

кДж/кг
Конвективное тепловосприятие ступени - кДж/кг 949 - 247.2= 701.8
Температура газов перед ступенью Из расчёта фестона 950
Энтальпия газов на входе в ступень То же кДж/кг 12180
Энтальпия газов на выходе из ступени -+

кДж/кг

Температура газов на выходе из ступени По - таблице 840
Средняя температура газов 0.5 (+) 0.5 (950 + 840) = 995
Средняя скорость газов в ступени
Коэффициент теплоотдачи конвекцией = Вт/ (К) 34
Средняя температура пара 0.5 (+) 0.5 (360 + 410) = 385
Объём пара при средней температуре

По табл. VI - 8

 0.072
Средняя скорость пара
Коэффициент теплоотдачи от ступени к пару По рис.6 - 8 (=) Вт/ (К) 1258.8
Толщина излучающего слоя

0.9 ()

Полный перепад температур газов 950 - 840 = 110
Полный перепад температур пара - 410 - 360 = 50
Параметр

-
Параметр / - 110 50 = 2.2
Коэффициент перехода к сложной схеме По рис.6 - 14 - 0.997
Температурный перепад 0.997510 = 508
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%
Температура пара на входе в ступень По выбору 365
Удельная энтальпия пара на входе в ступень

По табл. IV - 8

 кДж/кг 3040
Суммарное тепловосприятие ступени (-) кДж/кг
Конвективное тепловосприятие ступени - кДж/кг 1568 - 247.2 = 1320.8
Энтальпия газов за ступенью -+ кДж/кг

Температура газов на выходе из ступени

По - таблице

 820

Разность температур между газами и паром:

наибольшая

наименьшая

-

-

950 - 410 = 540

820 - 365 = 455
Температурный напор при противотоке

Температурный перепад 0.997500 = 498.5
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%

Таблица 1-12 Конструктивный расчёт первой ступени перегревателя

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Диаметр труб По конструктивным размерам 38/32

Параметры пара на входе в ступень:

давление

температура

паросодержание

=

=

По выбору

МПа

4.2

255

0.98

Удельная энтальпия:

кипящей воды

сухого насыщенного пара

По табл. VI - 7

То же

кДж/кг

кДж/кг

1101.7

2798.4
Удельная энтальпия пара на входе в ступень + (1-) кДж/кг

0.98 2798.4 + (1 - 0.98) 1101.7=

= 2764

Параметры пара на выходе из ступени:

давление

температура

удельная энтальпия

Из расчёта второй ступени перегревателя

То же

То же

МПа

кДж/кг

4.2

360

3040
Тепловосприятие пароохладителя По выбору

кДж/кг

 60
Тепловосприятие ступени

(+ - )

кДж/кг
Энтальпия газов на входе в ступень

Из расчёта второй ступени перегревателя

кДж/кг

 12180
Температура газов на входе в ступень То же 820
Энтальпия газов на выходе из ступени -+

кДж/кг

12180-
Температура газов на выходе из ступени По - таблице 612
Средняя температура газов в ступени 0.5 (+) 0.5 (820 + 612) = 716
Средняя скорость газов в ступени
Коэффициент теплоотдачи конвекцией = Вт/ (К) 55.6
Средняя температура пара 0.5 (+) 0.5 (255+ 360) = 307.5
Объём пара при средней температуре

По табл. VI - 8

 0.063
Средняя скорость пара
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

По рис.6 - 7 (=)

 Вт/ (К) 1227
Эффективная толщина излучающего слоя

0.9 ()

Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов

МПа

Коэффициент ослабления лучей:

трёхатомными газами

золовыми частицами

По рис.5 - 5

По рис.5 - 6

1/ (МПа)

1/ (МПа)

26

0.079
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока (+) -

(260.2+0.07918.5) 0.10.25 = = 0.17
Степень черноты излучающей среды По рис.5 - 4 - 0.16
Коэффициент загрязнения

По п.6 - 2

 (К) / Вт 0.006
Температура загрязнённой стенки трубы

+ (+)

Коэффициент теплоотдачи излучением По рис.6 - 12 (=) Вт/ (К) 25.6
Температура в объёме камеры перед ступенью Из расчёта второй ступени перегревателя 840
Коэффициент

По п.6 - 2

 - 0.4

Глубина по ходу газов:

cтупени (пучка)

объёма перед ступенью

По конструктивным размерам

То же

0.7

1.8
Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед ступенью

Вт/ (К)

=33.3
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке (+) Вт/ (К) 1 (55.6 +33.3) = 88.9
Коэффициент тепловой эффективности

По табл.6 - 2

 - 0.55
-Коэффициент теплопередачи

Вт/ (К)

Разность температур между газами и паром:

Наибольшая

наименьшая

820 - 360 = 460

612 - 255 = 357
Температурный напор при противотоке

Полный перепад температур газового потока в ступени 820 - 612 = 208
Полный перепад температур потока пара 360 - 255= 105
Параметр -
Параметр / - 280/105 = 1.98
Коэффициент перехода к сложной схеме По рис.6 - 15 - 0.98
Температурный перепад 0.98 412 = 403.8
Площадь поверхности нагрева ступени

Таблица 1-13. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Величины

Единица

 Ступень
Наименование

Обозна-

чение

 I II

Диаметр труб:

наружный

внутренний

32

26

32

26
Расположение труб - -

шахматное

шахматное
Кол-во труб в горизонтальном ряду шт. 16 16
Кол-во горизонтальных рядов труб шт. 38 12

Шаг труб:

поперёк потока газов (по ширине)

вдоль потока газов (по высоте)

90

56

90

56

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

/

/

2.8

1.75

2.8

1.75
Площадь поверхности нагрева 250 80
Размеры сечения газохода поперёкдвижения газов

4.3

1.49

4.3

1.49
Площадь живого сечения для прохода газов 4.2 4.2
Кол-во параллельно включённых труб (по воде) шт. 32 32
Площадь живого сечения для прохода воды 0.017 0.017

Таблица 1-14. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Величины

Обозна-

чение

Единица

 Ступень
Наименование I II

Диаметр труб:

наружный

внутренний

40

37

40

37
Длина труб 3.4 3.4
Расположение труб - -

шахматное

шахматное
Кол-во ходов по воздуху 2 2
Кол-во труб в ряду поперёк движения воздуха шт. 70 70
Кол-во рядов труб вдоль движения воздуха шт. 34 34

Шаг труб:

поперечный

(поперёк потока воздуха)

продольный

(вдоль потока воздуха)

56

44

56

44

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

/

/

-

1.4

1.1

1.4

1.1
Кол-во параллельно включённых труб (по газам) шт. 2400 2400
Площадь живого сечения для прохода газов 2.4 2.4
Ширина сечения воздушного канала 4.3 4.3
Площадь живого сечения для прохода воздуха 2.1 2.1
Площадь поверхности нагрева 1000 1000
Средняя высота воздушного канала 1.7 1.7

Таблица 1-15 Поверочный расчёт второй ступени экономайзера

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Площадь поверхности нагрева ступени По конструктивным размерам 145
Площадь живого сечения для прохода газов То же 4.2
То же, для прохода воды То же 0.017
Температура газов на входе в ступень

Из расчёта перегревателя

 685
Энтальпия газов на входе в ступень То же кДж/кг 8080
Температура газов на выходе из ступени По выбору 600
Энтальпия газов на выходе из ступени По - таблице кДж/кг 7149
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) (-+) кДж/кг 0.988 (8080 - 7149+0.03 229) = 927
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени

кДж/кг

 2930+ 60 - (12573+ +1446 + 782 +1622) =711.4
Температура воды на выходе из ступени По табл.VI - 6 165
Удельная энтальпия воды на входе в ступень

-

кДж/кг
Температура воды на входе в ступень По табл.VI - 6 145
Средняя температура воды 0.5 (+) 0.5 (165 + 145) =155
Скорость воды в трубах

Средняя температура газов 0.5 (+) 0.5 (685 +600) = 642.5
Средняя скорость газов

Коэффициент теплоотдачи конвекцией По рис.6 - 5 кВт/ (К) 76.3
Эффективная толщина излучающего слоя

0.9 ()

= 0.16
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов

МПа

Коэффициент ослабления лучей:

трёхатомными газами

золовыми частицами

По рис.5 - 5

По рис.5 - 6

1/ (МПа)

1/ (МПа)

35

0.0076
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока (+) -

(35 0.2 + 0.0076 17.9) 0.1

0.16 = 0.11
Степень черноты газа По рис.5 - 4 - 0.036

Разность температур между газами и паром:

наибольшая

наименьшая

685 - 165= 520

550 - 115= 435
Температурный напор 0.5 (+) 477.5
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%

Таблица 1-16 Поверочный расчёт первой ступени воздухоподогревателя

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Диаметр и толщина стенки труб По конструктивным размерам

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

/

То же

То же

-

1.4

1.1
Кол-во рядов труб То же шт. 34
Кол-во ходов по воздуху То же - 2
Площадь живого сечения для прохода газов То же 2.4
То же, для прохода воздуха То же 2.1
Площадь поверхности нагрева То же 1000
Температура газов на выходе из ступени По заданию (=) 150
Энтальпия газов на выходе из ступени По - таблице кДж/кг 1799
Температура воздуха на входе в ступень По выбору 25
Энтальпия теоретического кол-ва холодного воздуха По - таблице кДж/кг 191
Температура воздуха на выходе из ступени По выбору 160
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха на выходе из ступени По - таблице кДж/кг 1228
Отношение - 1.25 - 0.1 - 0.1 + 0.03 = 1.08
Тепловосприятие ступени (-) кДж/кг
Средняя температура воздуха в ступени 0.5 (+) 0.5 (25 + 160) = 92,5
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре По - таблице кДж/кг 707
Энтальпия газов на входе в ступень +-

кДж/кг

 1799+
Температура газов на входе в ступень По - таблице 243
Средняя температура газов 0.5 (+) 0.5 (243+ 150) = 196.5
Средняя скорость газов
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке По рис.6 - 7 (=) Вт/ (К) 30
Средняя скорость воздуха

Коэффициент теплоотдачи конвекцией = Вт/ (К) 58
Коэффициент использованной поверхности нагрева

По табл.6 - 3

0.85
Коэффициент теплопередачи Вт/ (К)

Разность температур между газами и паром:

наибольшая

наименьшая

150 - 25 = 125

243 - 160 =83
Температурный напор 0.5 (+) 0.5 (125 + 83) = 104
Отношение -
Наибольший перепад температур 160 - 25 = 135
Наименьший перепад температур 243 - 150 = 93
Параметр -
Параметр / - 135/93 = 1,45
Коэффициент По рис.6 - 16 - 0.91
Температурный перепад
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%

Таблица 1-17 Поверочный расчёт второй ступени воздухоподогревателя

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Диаметр труб По конструктивным размерам

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

/

То же

То же

-

1.4

1.1
Кол-во рядов труб То же шт. 34
Кол-во ходов по воздуху То же - 2
Площадь живого сечения для прохода газов То же 2.4
То же, для прохода воздуха То же 2.1
Площадь поверхности нагрева То же 1000
Температура газов на входе в ступень Из расчёта второй ступени экономайзера 350
Энтальпия газов на входе в ступень То же

кДж/кг

 6519
Температура воздуха на выходе из ступени По выбору 400
Энтальпия воздуха на выходе из ступени По - таблице кДж/кг 3125
Отношение кол-ва воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому - 1.25 - 0.1 - 0.1 = 1.05
Температура воздуха на входе в ступень Из расчёта первой ступени воздухоподогревателя 160
Энтальпия воздуха на входе в ступень По - таблице кДж/кг 1228
Тепловосприятие ступени (-) кДж/кг
Средняя температура воздуха 0.5 (+) 0.5 (160 + 400) = 280
Энтальпия теоретического кол-ва воздуха присосов при средней температуре По - таблице кДж/кг 2166
Энтальпия газов на входе в ступень -+

кДж/кг
Температура газов на выходе из ступени По - таблице 373
Средняя температура газов 0.5 (+) 0.5 (550+373) = 461.5
Средняя скорость газов
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке По рис.6 - 7 (=) Вт/ (К) 33.4
Средняя скорость воздуха

Коэффициент теплоотдачи конвекцией По рис.6 - 6 (=) Вт/ (К) 60.4
Коэффициент использованной поверхности нагрева По табл.6 - 3 - 0.85
Коэффициент теплопередачи Вт/ (К)

Разность температур между газами и паром:

наибольшая

наименьшая

373 - 160 = 213

550 - 400 = 150
Средний температурный напор при противотоке 0.5 (+) 0.5 (213 +150) = 181.5
Наибольший перепад температур 400 - 160 = 240
Наименьший перепад температур 550 - 373 = 177
Параметр -
Параметр / - 240/177 = 1.4
Коэффициент По рис.6 - 16 - 0.84
Температурный напор
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена

кДж/кг

Расхождение расчётных тепловосприятий

100

%

Таблица 1-18 Конструктивный расчёт первой ступени экономайзера

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Температура газов на входе в ступень Из расчёта второй ступени воздухоподогревателя 373
Энтальпия газов на входе в ступень То же кДж/кг 4009
Температура газов на выходе из ступени Из расчёта первой ступени воздухоподогревателя 243
Энтальпия газов на выходе из ступени То же кДж/кг 2928
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами) (-+) кДж/кг

Таблица 1-19 Расчёт невязки теплового баланса парогенератора

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Расчётная температура горячего воздуха Из расчёта воздухоподогревателя 400
Энтальпия горячего воздуха То же кДж/кг 3125
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

(--) +

+ (+)

кДж/кг

(1.25 - 0.1 - 0.1) 3125+

+ (0.1 + 0.1) 229= 3327

Полезное тепловыделение в топке

+

+

кДж/кг
Лучистое тепловосприятие топки (-) кДж/кг

0.988 (25263 - 11980) =

= 13124

Расчётная невязка теплового баланса

(+

)

кДж/кг

Невязка

 100

%

Таблица 1-20 Распределение температурного перепада и тепловосприятий между ступенями воздухоподогревателя и экономайзера

Величины

Единица

Расчёт
Наименование Обозначение Расчётные формулы или способ определения
Температура уходящих газов По выбору 150
Энтальпия уходящих газов По - таблице кДж/кг 1799
Температура горячего воздуха По выбору 380
Энтальпия теоретического кол-ва горячего воздуха По - таблице кДж/кг 2965

Температура воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя:

по условию (9 - 12)

по выбору

0.4 ()

180

Энтальпия теоретического кол-ва

воздуха на выходе из первой ступени воздухоподогревателя

 По - таблице кДж/кг 1382.4
Отношение -
Тепловосприятие первой ступени воздухоподогревателя (-) кДж/кг
Средняя температура воздуха в первой ступени воздухоподогревателя 0.5 (+)
Энтальпия воздуха присосов при средней температуре По - таблице кДж/кг 783
Энтальпия газов перед первой ступенью воздухоподогревателя +-

кДж/кг
Температура газов перед первой ступенью воздухоподогревателя По - таблице 263
Отношение - 1.25 - 0.1 - 0.1 = 1.05
Тепловосприятие второй ступени воздухоподогревателя (-) кДж/кг
Температура газов перед второй ступенью воздухоподогревателя По выбору 500
Энтальпия газов перед второй ступенью воздухоподогревателя По - таблице

кДж/кг

 5889
Средняя температура воздуха во второй ступени воздухоподогревателя 0.5 (+) 0.5 (180 + 380) = 280
Энтальпия воздуха при средней температуре По - таблице

кДж/кг

 3267
Энтальпия газов на выходе из второй ступени воздухоподогревателя -+

кДж/кг
Температура газов на выходе из второй ступени воздухоподогревателя По - таблице 374
Тепловосприятие первой ступени экономайзера (-+) кДж/кг
Энтальпия газов на входе во вторую ступень экономайзера Из расчёта перегревателя

кДж/кг

 8080
Температура газа на входе во вторую ступень экономайзера То же 684
Тепловосприятие второй ступени экономайзера (-+) кДж/кг
Суммарное тепловосприятие ступеней экономайзера + кДж/кг 1029 + 1953= 2982
То же, по уравнению теплового баланса (9 - 13)

-

(+)

кДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий 100 %
Расход воды через экономайзер ( + )
Тепловосприятие пароохладителя Из расчёта перегревателя

кДж/кг

 60

Параметры воды на входе в первую ступень:

удельная энтальпия

температура

По табл. VI - 6

кДж/кг

112

Параметры воды на выходе из первой ступени:

удельная энтальпия

температура

+

По табл. VI - 6

кДж/кг

143

Параметры воды на выходе из второй ступени:

удельная энтальпия

температура

+

По табл. VI - 6

кДж/кг

205
Температура кипения воды при давлении в барабане

По табл. VI - 7

 256
Недогрев воды до кипения на выходе из второй ступени - 256 - 206= 51

Скачать архив с текстом документа