5529

Поверочный тепловой расчёт парового котла

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Описание котла. Схема компоновки поверхностей нагрева Проектирование котельной установки электростанции предполагает выполнение теплового, гидродинамического и прочностного расчётов котла, аэродинамического расчёта газовоздушного тракта с выбор...

Русский

2012-12-13

1.65 MB

114 чел.

1.1. Описание котла. Схема компоновки поверхностей нагрева

Проектирование котельной установки электростанции предполагает выполнение теплового, гидродинамического и прочностного расчётов котла, аэродинамического расчёта газовоздушного тракта с выбором дутьевых вентиляторов и дымососов, а также расчёта пылеприготовительной установки. Все расчёты основываются на данных теплового расчёта котла.

Поверочный тепловой расчёт выполняется для существующего котла. Необходимость в нём возникает при переводе агрегата на сжигание непроектного топлива или изменении конструкции топки и поверхностей нагрева. При поверочном расчёте нужно определить необходимый объём реконструкции котла, а именно изменение величины поверхности нагрева первичного и вторичного пароперегревателей при сохранении неизменного (заложенного при проектировании котла) запаса на регулировании перегрева, нужного для поддержания проектной температуры перегретого пара при работе на пониженных нагрузках.

Данная пояснительная записка содержит поверочный тепловой расчёт прямоточного котла 81СП-260/185 (марка Подольского завода – ПК-26). Котёл выполнен по обычной П-образной компоновке, в горизонтальном газоходе расположен пакет промежуточного пароперегревателя. В конвективной шахте, по ходу газов сверху вниз, расположены: конвективный пароперегреватель второй ступени, конвективный пароперегреватель первой ступени, водяной экономайзер второй ступени, воздухоподогреватель второй ступени, пакеты водяного экономайзера первой ступени, пакеты воздухоподогревателя первой ступени. Пакеты воздухоподогревателя первой и второй ступеней и водяного экономайзера первой ступени разделены на две части воздушным каналом, проходящим в середине конвективной шахты, параллельно фронту котла. Воздух подаётся вниз этого канала с обеих сторон конвективной шахты, разделяется на два потока и проходит нижний пакет первой ступени воздухоподогревателя; затем по соединительному коробу переходит в верхний пакет первой ступени; отсюда по верхнему коробу одним потоком воздух подходит ко второй ступени воздухоподогревателя. Здесь поток разделяется на две части, проходит пакет воздухоподогревателя второй ступени и по соединительному коробу подаётся к угловым поворотным горелкам, расположенным на боковых стенках топочной камеры, а также и в систему пылеприготовления. На котле установлены восемь угловых поворотных горелок. Система пылеприготовления котла предусматривает установку двух барабанных шаровых мельниц с промбункером.

Основные данные: D = 260 т/час, p = 185 ат, tпе = 590ºC, tп.в. = 235ºC,   Dпп = 220 т/час, p`пп = 30,5 ата, p``пп = 32 ата, t`пп = 365ºC, t``пп = 540ºC.

Заданная влажность Wр = 24%. Месторождение угля – Тавричанское.

Рис. 1. Схема компоновки поверхностей нагрева

НРЧ – нижняя радиационная часть (I-V ленты)

СРЧ – средняя радиационная часть (VI лента)

ВРЧ – верхняя радиационная часть (VII лента)

ПП – промежуточный перегреватель

КПП I – конвективный пароперегреватель первой ступени

КПП II – конвективный пароперегреватель второй ступени

Эк I – экономайзер первой ступени

Эк II – экономайзер второй ступени

ТВП I – трубчатый воздухоподогреватель первой ступени

ТВП II – трубчатый воздухоподогреватель второй ступени

1.2. Характеристики топлива

Тавричанское месторождение. Марка топлива – Б3.

Табл. 1. Табличные характеристики

Наименование

Обозначение

Размерность

Содержание по весу

Углерод

Cтр

%

44,6

Водород

Hтр

%

3,5

Кислород

Oтр

%

11,3

Азот

Nтр

%

1,3

Сера

Sтр

%

0,4

Зольность

Aтр

%

24,9

Влажность

Wтр

%

14,0

Низшая теплота сгорания

(Qнр)т

ккал/кг

4080,0

Выход летучих на горючую массу

VГ

%

47,0

Пересчёт состава топлива производится на заданную влажность и заданную нагрузку. Wр = 24%, D = Dном = 260 т/час.

Коэффициент пересчёта  .

Табл. 2. Пересчёт состава топлива на заданную влажность

Вели-чина

Размер-ность

Формула

Расчёт

Резуль-тат

Cр

%

 

44,6·0,8837

39,41

Hр

%

 

3,5·0,8837

3,093

Oр

%

 

11,3·0,8837

9,986

Nр

%

 

1,3·0,8837

1,149

Sр

%

 

0,4·0,8837

0,3535

Aр

%

 

24,9·0,8837

22,0

Qнр

ккал/кг

 

[4080+6·14]·0,8837-6·24

3536

Проверка:

Wр + Cр + Hр + Oр + Nр + Sр + Aр = 100%

24,0 + 39,41 + 3,093 + 9,986 + 1,149 + 0,3535 + 22,0 = 100%

1.3. Определение присосов и коэффициента избытка воздуха в газоходах котла

Для расчёта теплообмена в газоходах котла должны быть подсчитаны средние объёмы газов в них с учётом присосов воздуха в каждый газоход. Поэтому необходимо установить величину присоса воздуха и определить коэффициенты избытка воздуха по газоходам котла.

Коэффициенты избытка воздуха в сечении за поверхностью нагрева определяются суммированием коэффициента избытка воздуха на выходе из топки и присосов в газоходы поверхностей нагрева, расположенных по ходу газов до данного сечения.

По избыткам воздуха за поверхностями нагрева подсчитываются средние значения избытков воздуха в газоходах каждой поверхности нагрева, исключая топочную камеру.

Для камерной топки с твёрдым шлакоудалением в котельном агрегате производительностью D = 260 т/ч, работающем на буром угле, коэффициент избытка воздуха на выходе из топки αт = 1,2.

Табл. 3. Присосы и избытки воздуха в газоходах

поверхность нагрева

Δαн

α``

топка

0,05

1,2

промежуточный перегреватель

0,03

1,23

конвективный пароперегреватель II ступени

0,015

1,245

конвективный пароперегреватель I ступени

0,015

1,26

экономайзер II ступени

0,02

1,28

воздухоподогреватель II ступени

0,03

1,31

экономайзер I ступени

0,02

1,33

воздухоподогреватель I ступени

0,03

1,36

1.4. Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объём воздуха (при коэффициенте избытка воздуха       α = 1) Vо = 0,0889 · (Cр + 0,375 · Sрор+к) + 0,265 · Hр – 0,0333 · Oр, мн3/кг

Vо = 0,0889·(39,41+0,375·0,3535)+0,265·3,093–0,0333·9,986 = 4 мн3/кг.

Теоретический объём азота  = 0,79 · Vо + 0,8 · Nр /100, мн3/кг

= 0,79 · 4 + 0,8 · 1,149 /100 = 3,171 мн3/кг.

Теоретический объём трёхатомных газов

= 1,866 · (Cр + 0,375 · Sрор+к) / 100, мн3/кг

= 1,866 · (39,41 + 0,375 · 0,3535) / 100 = 0,7379 мн3/кг.

Теоретический объём водяных паров

= 0,111 · Hр + 0,0124 · Wр + 0.0161 · Vo, мн3/кг

= 0,111 · 3,093 + 0,0124 · 24 + 0.0161 · 4 = 0,7054 мн3/кг.

Действительный объём продуктов сгорания в газоходах (при α > 1) определяется по среднему для данного газохода значению избытка воздуха.

Объём водяных паров =  + 0,0161 · (α – 1) · Vо, мн3/кг

Полный объём газов  Vг =  + +  + (α – 1) · Vо, мн3/кг

Объёмные доли трёхатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении 1 кГс/см2  =/ Vг;   =/ Vг

Масса дымовых газов Gг = 1– Aр/100 + 1,306 · α · Vo, кг/кг

Безразмерная концентрация золы в дымовых газах

μзл = Aр · aун / (100 · Gг), кг/кг  

Vо = 4 мн3/кг

= 3,171 мн3/кг

= 0,7379 мн3/кг

= 0,7054 мн3/кг

Aр = 22,0%; доля золы топлива, уносимой газами aун = 0,95.

Энтальпию золы учитываем в дальнейших расчётах.

Табл. 4. Действительные объёмы

Наименование величины

Размер-ность

Топка

ПП

КПП II

КПП I

Эк II

ТВП II

Эк II

ТВП I

Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, α``

-

1,200

1,230

1,245

1,260

1,280

1,310

1,330

1,360

Средний коэффициент избытка воздуха, αср

-

1,175

1,215

1,238

1,253

1,270

1,295

1,320

1,345

Объём водяных паров

 мн3/кг

0,717

0,719

0,721

0,722

0,723

0,724

0,726

0,727

Полный объём газов

 мн3/кг

5,315

5,475

5,565

5,625

5,695

5,796

5,896

5,996

Объёмная доля трёхатомных газов

-

0,139

0,135

0,133

0,131

0,130

0,127

0,125

0,123

Объёмная доля водяных паров

-

0,135

0,131

0,129

0,128

0,127

0,125

0,123

0,121

Суммарная объёмная доля

-

0,274

0,266

0,262

0,259

0,256

0,252

0,248

0,244

Масса дымовых газов

 мн3/кг

6,922

7,132

7,249

7,328

7,419

7,550

7,680

7,811

Концентрация золы в дымовых газах

 

3,020

2,931

2,884

2,853

2,818

2,769

2,722

2,676

1.5. Расчёт энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Таблица теплосодержаний продуктов сгорания

Энтальпии теоретических объёмов воздуха Ioв и продуктов сгорания Ioг определяются по формулам:

Ioв = Voв · (C)в, ккал/кг,    Ioг =  + + , ккал/кг

где , , энтальпии трёхатомных газов, теоретических

                               объёмов азота и водяных паров.

;

;

;

Энтальпия золы            ;

Энтальпия 1 мн3 влажного воздуха (C)в, углекислого газа , азота  и водяных паров  и энтальпия 1 кг золы определяются по табл. XIII нормативного метода. При приведённой величине уноса золы из топки  значением энтальпии золы можно пренебречь.

Энтальпии теоретических объёмов воздуха, продуктов сгорания и золы определяются при температурах от 100 до 2200ºC с шагом 100ºC.

Далее подсчитываются энтальпии продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α за газоходами всех поверхностей нагрева по формуле . Определяется ΔI – разность энтальпий двух соседних по вертикали значений I при одном значении α.

Данные таблицы  используются для определения энтальпии продуктов сгорания в выходных сечениях любого газохода котла по известной температуре газов или значения температуры дымовых газов по известной величине энтальпии продуктов сгорания.


Таблица 5. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

, ºC

, ккал/мН3

, ккал/мН3

, ккал/мН3

, ккал/мН3

, ккал/мН3

, ккал/мН3

, ккал/кг

, ккал/кг

, ккал/кг

Ioг, ккал/кг

Ioв, ккал/кг

Ioзл, ккал/кг

100

40,6

31

31,5

36

31,6

19,3

29,96

98,31

25,39

153,7

126,5

4,035

200

85,4

62,1

63,8

72,7

63,6

40,4

63,02

196,9

51,28

311,2

254,6

8,445

300

133,5

93,6

97,2

110,5

96,2

63

98,51

296,8

77,94

473,3

385,1

13,17

400

184,5

125,8

131,6

149,6

129,4

86

136,15

399,0

105,5

640,6

518,0

17,98

500

238

158,6

167

189,8

163,4

109,5

175,6

503,0

133,9

812,5

654,1

22,89

600

292

192

203

231

198,2

133,8

215,5

608,9

162,9

987,3

793,4

27,97

700

349

226

240

274

234

158,2

257,5

716,7

193,3

1168

936,7

33,07

800

407

261

277

319

270

183,2

300,3

827,7

225,0

1353

1081

38,30

900

466

297

315

364

306

209

343,9

941,9

256,8

1543

1225

43,69

1000

526

333

353

412

343

235

388,2

1056

290,6

1735

1373

49,13

1100

587

369

391

460

381

262

433,2

1170

324,5

1928

1525

54,77

1200

649

405

430

509

419

288

478,9

1284

359,0

2122

1677

60,20

1300

711

442

469

560

457

325

524,7

1402

395,0

2321

1829

67,94

1400

774

480

508

611

496

378

571,2

1522

431,0

2524

1985

79,02

1500

837

517

548

664

535

420

617,7

1640

468,4

2726

2141

87,80

1600

900

555

588

717

574

448

664,1

1760

505,8

2930

2298

93,65

1700

964

593

628

771

613

493

711,4

1881

543,8

3136

2454

103,1

1800

1028

631

668

826

652

522

758,6

2001

582,6

3342

2610

109,1

1900

1092

670

709

881

692

570

805,8

2125

621,4

3552

2770

119,2

2000

1157

708

750

938

732

600

853,8

2245

661,6

3761

2930

125,4

2100

1222

747

790

994

772

-

901,8

2369

701,1

3972

3090

-

2200

1287

786

832

1051

812

-

949,7

2493

741,3

4184

3250

-

Таблица 6. Энтальпия продуктов сгорания по газоходам парогенератора (таблица )

 , ºC

Ioг, ккал/кг

Ioв, ккал/кг

Топка

α = 1,2

ПП

α = 1,23

КПП II

α = 1,245

КПП I

α = 1,26

Эк II

α = 1,28

ТВП II

α = 1,31

Эк I

α = 1,33

ТВП I

α = 1,36

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

I

ΔI

100

153,7

126,5

183,0

187,6

186,8

191,4

188,7

193,4

190,6

195,3

193,1

197,9

196,9

201,7

199,4

204,3

203,2

208,1

200

311,2

254,6

370,6

192,9

378,2

196,8

382,1

198,8

385,9

200,7

391,0

203,3

398,6

207,2

403,7

209,8

411,3

213,8

300

473,3

385,1

563,5

198,7

575,0

202,7

580,8

204,7

586,6

206,7

594,3

209,4

605,8

213,3

613,5

216,0

625,1

220,0

400

640,6

518,0

762,2

204,0

777,7

208,1

785,5

210,1

793,3

212,2

803,6

214,9

819,2

219,0

829,5

221,7

845,1

 

500

812,5

654,1

966,2

207,8

985,8

212,0

995,6

214,0

1005

216,1

1019

218,9

1038

223,1

1051

225,9

 

 

600

987,3

793,4

1174

214,0

1198

218,3

1210

220,4

1222

222,6

1237

225,4

1261

229,7

1277

 

 

 

700

1168

936,7

1388

219,6

1416

223,9

1430

226,1

1444

228,2

1463

231,1

1491

235,4

 

 

 

 

800

1353

1081

1608

223,7

1640

228,0

1656

230,1

1672

232,3

1694

235,2

1726

 

 

 

 

 

900

1543

1225

1831

227,4

1868

231,8

1886

234,0

1905

236,2

1929

239,2

 

 

 

 

 

 

1000

1735

1373

2059

229,1

2100

233,7

2120

236,0

2141

238,2

2168

 

 

 

 

 

 

 

1100

1928

1525

2288

230,3

2333

234,9

2356

237,2

2379

239,5

 

 

 

 

 

 

 

 

1200

2122

1677

2518

237,2

2568

241,8

2593

244,1

2619

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1300

2321

1829

2755

245,3

2810

250,0

2838

252,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1400

2524

1985

3001

241,2

3060

245,9

3090

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

2726

2141

3242

241,5

3306

246,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1600

2930

2298

3483

246,5

3552

251,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1700

3136

2454

3730

243,8

3803

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1800

3342

2610

3973

251,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1900

3552

2770

4225

247,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000

3761

2930

4472

249,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2100

3972

3090

4722

250,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2200

4184

3250

4972

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.6. Тепловой баланс котла. Расчёт расхода топлива.

Задача поверочного теплового расчёта котла состоит в определении тепловосприятий элементов парогенератора, температуры газов и рабочей среды на входе и выходе каждой поверхности нагрева.

Выполнение поверочного теплового расчёта возможно лишь при условии, если известны некоторые величины, определение которых составляет задачу теплового расчёта. К ним относится температура уходящих газов и горячего воздуха, температура (энтальпия) рабочего тела на входе в НРЧ и СРЧ, а иногда и некоторые другие величины. Поэтому, при расчёте котла этими величинами приходится задаваться (принимать с последующим уточнением в процессе расчёта). Если же принятое значение будет отличаться от полученного в расчёте более, чем на допустимую величину, необходимо задаваться новым значением и повторить весь расчёт котла. Таким образом, расчёт ведётся методом последовательных приближений.

При составлении теплового баланса котла необходимо задаться значение температуры уходящих газов  в пределах 110-150ºC. Принятое значение в дальнейшем сопоставляется с определенным при расчёте воздухоподогревателя и не должно отличаться от него более чем на ±10ºC.

Располагаемое тепло, потери, КПД котла.

Тепловой баланс составляется для определения КПД котла, необходимого расхода топлива и показывает распределение располагаемого тепла, выраженного в процентах, на полезно использованное и потери.

ккал/кг

Где  – располагаемое тепло, ккал/кг;

Q1 – полезно использованное тепло, ккал/кг;

Q2Q6 – потери тепла, ккал/кг.

Разделив обе части уравнения на  и умножив на 100, получим уравнение теплового баланса в процентах

100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 %

ηк.а. = q1 = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6) %

Располагаемое тепло топлива

ккал/кг

где  – тепло, внесённое поступающим в котельный агрегат воздухом при подогреве вне агрегата (в калориферах) паром из отборов турбины; учитывается обычно при сжигании высокосернистого топлива;

iТЛ – физическое тепло топлива, учитывается, когда топливо предварительно подогрето посторонним источником тепла (паровой подогрев мазута), паровые сушилки, при условии Wр > Qрн/150%;

Qк – тепло, затраченное на разложение карбонатов, учитывается при сжигании сланцев.

При сжигании углей, торфа и газообразных топлив, если WрQрн/100

Определив располагаемое тепло, принимают предварительно температуру уходящих газов , значение которой уточняют после расчёта I ступени воздухоподогревателя. Температура холодного воздуха принимается равной 30ºC. По таблице  определяются энтальпии уходящих газов Iух (при αВПI) и холодного воздуха Ioх.в. (при α = 1).

Величина потерь тепла от химической и механической неполноты сгорания принимаются по табл. XVII-XXI, а потеря тепла в окружающую среду q5ном по п.5-10 и рис.5-1 нормативного метода.

Потеря тепла с уходящими газами

, %

αух = α``вп – избыток воздуха за воздухоподогревателем.

Потеря тепла с физическим теплом шлака

, %

Энтальпия золы  определяется по табл. XIII нормативного метода при температуре 600ºC (твёрдое шлакоудаление), и при (t3 + 100)ºC (жидкое шлакоудаление). t3 – температура жидкоплавкого состояния золы.

При камерном сжигании с твёрдым шлакоудалением q6 можно не учитывать при AрQрн / 100.

Сумма тепловых потерь Σq = q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %

КПД котельного агрегата ηка = 100 – Σq, %.

Полезно использованное тепло и расход топлива.

Полезно используемое тепло в агрегате при величине продувки, не превышающей нормативного значения, равного 2%, и отсутствии расхода пара на собственные нужды, определяется по формуле

, ккал/кг

где iпе и iпв – энтальпии первичного пара и питательной воды, ккал/кг;

и  – энтальпии на входе и выходе вторичного пароперегревателя.

D, Dвт – расход первичного и вторичного пара при данной нагрузке котла, кг/ч.

Полный расход топлива на парогенератор

, кг/ч

Расчётный расход топлива

, кг/ч

Коэффициент сохранения тепла

.


Таблица 7. Тепловой баланс парогенератора

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт

Результат

Располагаемое тепло топлива

ккал/кг

 

WрQрн/100 

3536

Температура уходящих газов

ºC

Принята с последующим уточнением

137

Энтальпия уходящих газов

Iух

ккал/кг

по таблице

 

280,2

Температура холодного воздуха

ºC

принята

 

30

Энтальпия холодного воздуха

Iхв

ккал/кг

по таблице

 

37,95

Потери тепла:

 

 

 

 

от химического недожога

q3

%

по таблице XVII |3|

 

0

от механического недожога

q4

%

по таблице XVII |3|

 

0,9

с уходящими газами

q2

%

 

(280,2 - 1,36·37,95) · (100 - 0,9) / 3536

6,408

в окружающую среду

q5

%

 по рис.5-1 |3|, q5 = q5ном

 

0,530

с физическим теплом шлака

q6шл

%

 

(1 – 0,95) · 133,8 · 22 / 3536 

0,0416

Сумма потерь тепла

Σq

%

 q2 + q3 + q4 + q5 + q6шл

6,408 + 0 + 0,9 + 0,0416 

7,879

Коэффициент полезного действия КА

ηКА

%

 100 - Σq

100 - 7,879

92,121

Давление перегретого пара за котлом

Pпе

ат

задана

 

185

Температура там же

tпе

 

задана

 

590

Энтальпия перегретого пара за котлом

iпе

ккал/кг

по таблице XXV

 

842,2

Температура питательной воды

tпв

 ºC

задана

 

235

Энтальпия питательной воды

iпв

ккал/кг

по таблице XXIV

 

243,1

Давление пара на входе в ПП

P`пп

ата

задана

 

30,5

Температура пара на входе в ПП

t`пп

 ºC

задана

 

365

Энтальпия пара на входе в ПП

I`пп

ккал/кг

по таблице XXV

 

752,7

Давление пара на выходе из ПП

P``пп

ата

задана

 

32

Температура пара на выходе из ПП

t``пп

 ºC

задана

 

540

Энтальпия пара на выходе из ПП

I``пп

ккал/кг

по таблице XXV

 

846,6

Расход вторичного пара

Dпп

т/час

задана

 

220

Тепло, полезно используемое в КА

QКА

ккал/час

 

260000(842,2-243,1)+220000(846,6-752,7) 

1,764·108

Полный расход топлива

B

кг/час

 

 

54168

Расчётный расход

BР

кг/час

 B·(1 – q4 / 100)

 54168·(1 – 0,9 / 100) 

53680

Коэффициент сохранения тепла

φ

-

 1 – q5 / (ηКА + q5)

  1 – 0,53 / (92,121 + 0,53)

0,9943


Таблица 8. Выбор системы пылеприготовления

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Результат

Характеристики КА

 

 

 

 

Производительность

D

т/час

задана

260,0

Давление первичного пара за котлом

 PПЕ

ат

задана

185

Давление первичного пара за котлом

 tПЕ

 ºC

задана

590

Расход топлива на котёл

Bр 

т/час

из табл. 7

53,58

Температура воздуха за воздухоподо-гревателем

 tГВ

ºC 

принимаем с последующим уточнением

340

Характеристики топлива

Тавричанское

 

 

Рабочая влажность

 Wр

%

задана

24,0

Выход летучих

 VГ

%

таблица I |3|

47,0

Коэффициент размолоспособности

 KЛО

-

таблица I |7|

0,85

Тонкость пыли

 R90

%

таблица I |3|

40

Теплота сгорания

 QНР

ккал/кг

из табл. 2

3539

Теоретический расход воздуха

 Vо

мн3/кг

 

4,003

Характеристики системы пылеприготовления

 

 

Пылесистема

 

Индивидуальная с прямым вдуванием

Мельницы

 

 

молотковые

 

Количество мельниц

 zm

шт

 

2

Расчётная производительность одной мельницы

 BРМ

т/час

 

48,31

Производительность мельницы

 BМ

т/час

таблица 3.5 |7|

55,3

Типоразмер мельницы

 

 

таблица 3.5 |7|

ММТ 2000/2200/735

Рис. 2. Индивидуальная схема пылеприготовления с прямым вдуванием и молотковыми мельницами, с шахтным сепаратором и горелкой на горячем воздухе под давлением

1 – бункер угля; 2 – мигалка; 3 – отсекающий шибер; 4 – питатель угля; 5 – течка сырого угля; 6 – трубопровод присадки слабоподогретого воздуха; 7 – мельница; 8 – сепаратор; 10 – дутьевой вентилятор; 12 – горелка; 13 – короб вторичного воздуха; 14 – котёл; 16 – воздухопровод; 17 – воздухоподогреватель; 19 – взрывной клапан; 21 – шибер с быстрозакрывающимся устройством; 22 – атмосферный клапан; 26 – трубопровод холодного воздуха для уплотнения вала мельницы; 29 – трубопровод аварийной присадки холодного воздуха; 31 – измерительное устройство для расхода сушильного агента.


2.1. Методика теплового расчёта топки

Топка – устройство, предназначенное для сжигания топлива и передачи части тепла факела рабочей среде. В топке размещаются настенные и двусветные экраны, тепловосприятие которых составляет до 40% от общего тепловосприятия поверхностей нагрева.

Передача тепла от факела рабочей среде в однокамерных топках осуществляется преимущественно радиацией; доля конвекции не выше 10%.

Цель расчёта топки: определить тепловосприятие топки Qлт и температуры газов на выходе .

Теплообмен в топке является наиболее сложным случаем передачи тепла в технике, поскольку он имеет место при одновременном горении топлива и в процессе непрерывного движения факела, имеющего сложную структуру и неизотермическое температурное поле. Горение, движение и теплообмен факела с экранами оказываются взаимозависящими процессами, а топочная камера имеет сложную конфигурацию. При расчёте топки необходимо учитывать, что

– излучатель (факел) состоит из газообразных компонентов (CO2, SO2, H2O, N2, O2 и др.), негорящего топлива, горящих коксовых частиц и золы, концентрация которых изменяется по высоте, глубине и ширине топки;

– факел и тепловоспринимающие поверхности нагрева (трубы) не являются абсолютно чёрными телами. В расчёт приходится вводить степень черноты этих тел;

– газы, составляющие один из компонентов факела, в отличие от твёрдых тел имеют прерывистый спектр излучения, то есть излучение осуществляется только в определённых диапазонных длины волн. Излучающая способность двухатомных газов ничтожно мала в сравнении с излучением трёхатомных газов (CO2, SO2, H2O);

– трубы поверхностей нагрева топки покрыты слоем золовых отложений, толщина и теплопроводность которых различна в разных местах топки и зависит от вида топлива, плавкостных характеристик золы, способа сжигания и др. Трубы в топке могут частично покрываться изолирующей обмазкой (ошипованные экраны) или кирпичной кладкой; отдельные участки топки могут быть неэкранированными.

Расчёт факельных однокамерных топок рекомендуется производить по методике ЦКТИ, предполагающей определение температуры газов на выходе из топки по формуле

; ºC

где  – теоретическая (адиабатическая) температура горения, ºC;

– степень черноты топки;

– средний коэффициент тепловой эффективности топки;

– полная поверхность, ограждающая топочный объём (включая под и выходное окно), м2;

φ – коэффициент сохранения тепла, учитывающий потери в окружающую среду;

BР – расчётный расход топлива, кг/час;

– средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1 кг топлива в интервале температуры от  до .

По значению  и таблице  определяется теплосодержание продукта сгорания на выходе из топки  и далее тепловосприятие топки

, ккал/кг

Где QТ – тепловыделение в топке.

Заканчивается расчёт определением средней тепловой нагрузки лучевоспринимающей поверхности нагрева

; ккал/м2·ч

где HЛТ – лучевоспринимающая поверхность топки.

Для определения степени черноты топки  и средней теплоёмкости продуктов сгорания необходимо знать температуру газов на выходе из топки , определение которой и составляет одну из задач расчёта топки.

Поэтому расчёт топки ведётся методом последовательных приближений. Сначала принимается , по этому значению рассчитывается  и , затем вычисляется расчётная величина .

Расхождение значений расчётной и принятой  допускается не более 100 ºC. При большей разнице – задаются другим значением  и расчёт повторяют.

2.2. Определение геометрических и конструктивных   характеристик топки

Тепловому расчёту топки предшествует определение геометрических и конструктивных характеристик. Вычерчивается размерный эскиз топки в трёх проекциях – продольной, поперечной и плане. Границами топки являются плоскости, проходящие по оси труб настенных панелей. Нижней границей в топках с твёрдым шлакоудалением является горизонтальная плоскость, проходящая через середину высоты холодной воронки. Верхняя граница топки идёт по потолочному экрану и выходному окну топки – плоскости, проходящей по осям первого ряда труб поверхности, расположенной за топкой.

На эскизе указывается положение горелок и все размеры, необходимые для вычисления площади поверхностей, ограничивающих топочный объём, а также высота расположения горелок hг и высота топки hт, определяемая от нижней границы топки до середины высоты выходного окна.

Площади поверхностей, ограничивающих топочную камеру, необходимо разделить на участки – простейшие геометрические фигуры (треугольник, прямоугольник, трапецию). Необходимо выделить участки стен, занятых трубами НРЧ, радиационных пароперегревателей, а также отличающихся конструктивным исполнением (диаметром и шагом труб, типом экранирования, наличием изоляционных покрытий, ошиповки, неэкранированные участки стен, включая горелки, лазы, газозаборные окна).

Для каждого участка топки устанавливаются диаметр и толщина труб, шаг S, относительный шаг S/d, расстояние от оси труб до обмуровки, площадь стен – фронтовой Fфр, боковой Fб, задней Fз, потолка Fпот, выходного окна Fок, пода Fпод. Вычисляется суммарная площадь топочной камеры.

Fст = Fфр + 2 Fб + Fз + Fпот + Fок + Fпод 

Геометрические и конструктивные характеристики, значения угловых коэффициентов экрана xЭ, условных коэффициентов загрязнения ξ и коэффициентов тепловой эффективности ψ заносятся в таблицу 9. Приводятся также данные по НРЧ, СРЧ, радиационной части ВРЧ. Вычисляется объём топочной камеры VТ и эффективная длина лучей в топке

S = 36 VТ / Fст, м.

Рис. 3. Эскиз топки


Таблица 9. Геометрический расчёт топки

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт

Результат

Площади:

 

 

 

фронтовой стены

Fф

 м2

по эскизу, рис.3

10,160·(20,826+5,270/2)

238,4

задней стены

Fз

 м2

по эскизу, рис.3

(14,360+5,270/2+2,860) ·10,160

201,7

боковой стены

Fб

 м2

по эскизу, рис.3

8,12·20,826+4,372/2·((8,12+2,312)/4+8,12/2)+4,551· 1,160+0,283·1,16+0,412·0,283/2+(1,16+0,412) ·2,44/2

191,3

выходного окна

Fвых

 м2

по эскизу, рис.3

10,160·(0,5+4,551)

51,32

потолка

Fпот

 м2

по эскизу, рис.3

9,350·10,160

95,00

отверстия воронки

Fотв

 м2

по эскизу, рис.3

(8,120+2,312)/2·10,160

52,99

горелок

Fгор

м2

по эскизу, рис.3

8·0,815·1,325

8,639

Суммарная площадь стен топочной камеры

FСТ

 м2

Fф + Fз + 2· Fб + Fвых.ок + Fотв + Fпот 

238,4+201,7+2·191,3+51,32+52,99+95

1021,9

Объём топочной камеры

VТ

 м3

по эскизу, рис.3

191,3·10,16

1943

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3,6·VТ/FСТ

3,6·1943/1021,9 

6,8

Экранированная поверхность

FСТЭ

 м2

FСТFгор

1021,9-8,639

1013,3

Угловой коэффициент выходного окна

XЭвых

 

 

1,0

Условный коэффициент загряз-нения выходного окна

ξВЫХ

 

ξГЛАД·βω

0,45·0,975

0,4388

Угловой коэффициент НРЧ и СРЧ (I-VI ленты)

XЭНСРЧ

 

по номограмме 1 |3| (по соотношению S/d)

 

0,929

Угловой коэффициент ВРЧ (VII лента)

XЭВРЧ

 

по номограмме 1 |3| (по соотношению S/d)

 

0,970

Угловой коэффициент потолка

XЭпот

 

по номограмме 1 |3| (по соотношению S/d)

 

0,90

Условный коэффициент загряз-нения гладкотрубных экранов

ξГЛАД

 

по таблице 6-2 |3|

 

0,45

Лучевоспринимающая поверх-ность топочной камеры

HЛ.Т

 м2

XЭвыхFвых + XЭпотFпот + +XЭНСРЧ(FНСРЧ + Fотв)+ +XЭВРЧFВРЧ

1·51,32+0,9·95+0,929·(710,9+52,99)+0,97·103,1

977,8

Степень экранирования топки

χ

 

HЛ.Т/FСТ

977,8/1013,3

0,9568


Таблица 10. Тепловой расчёт топки

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Коэффициент избытка воздуха в топке

 αт

-

по таблице XVII |3|

 

1,2

Присос воздуха в системе пылеприготовления

 ΔαПЛ

-

по таблице XVI |3|

 

0

Температура горячего воздуха

 tГВ

ºC 

принята

 

340

Энтальпия горячего воздуха

I0ГВ 

ккал/кг

таблица

 

438,2

Тепло, вносимое воздухом в топку

QВ

ккал/кг

(1,2-0,05-0) · 438,2 + (0,05+0) · 37,95

505,9

Полезное тепловыделение в топке

QТ

ккал/кг

 

 

4040

Теоретическая температура горения

 ºC

таблица

 

1826

Высота горелок

hг 

м

по эскизу, рис. 3

(4,012+6,712)/2 

5,362

Высота топки

Hт 

м

по эскизу, рис. 3

 

21,14

Относительная высота расположения ядра факела

 XТ

-

XТ = XГ + ΔX =  hг/HТ + ΔX

5,362/21,14 + 0,1

0,3536

Коэффициент

M

-

по п. 6-13 |3|   0,59-0,5XТ

0,59 - 0,5 · 0,3536

0,4132

Температура газов на выходе из топки

ºC 

принимаем с уточнением

 

1100

Энтальпия газов на выходе из топки

 Iт

ккал/кг

 

 

2288

Средний диаметр золовых частиц

dзл

мкм

по таблице 6-1 |3|

 

16,0

Произведение

PnS

 мкгс/см2

P·rn·S 

1·0,274·6,8

1,873

Коэффициент тепловой эффективности выходного окна топки

ψвых 

-

XЭвых·ξВЫХ

1·0,4388

0,4388

Коэффициент тепловой эффективности НРЧ и СРЧ (I-VI ленты)

 ψНСРЧ

-

XЭНСРЧ · ξГЛАД

0,929·0,45

0,4181

Коэффициент тепловой эффективности ВРЧ (VII лента)

 ψВРЧ

-

XЭВРЧ · ξГЛАД

0,970·0,45

0,4365

Коэффициент тепловой эффективности потолка

 ψпот

-

XЭпот · ξГЛАД

0,90·0,45

0,4050

Средний коэффициент тепловой эффективности

ψср 

 

0,4162

Таблица 10. Продолжение

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Коэффициент ослабления лучей

 

 

 

 

 

трёхатомными газами

 KГ

(мкгс/см2)-1

 

0,3087

золовыми частицами

 KЗЛ·μЗЛ

(мкгс/см2)-1

0,2152

частицами кокса

Kкокс

-

по п. 6-08 |3|

1

Безразмерные величины

æ1                 æ2

-                                -

по п. 6-08 |3|                              по п. 6-08 |3|

0,5                        0,1

Оптическая толщина

KPS

-

 

(0,31·0,274+0,215+1·0,5·0,1) ·1·6,8

2,394

Степень черноты факела

 aФ

-

1  e-KPS 

1 – e-2,394 

0,9087

Степень черноты топки

 aТ

-

 

 

0,9599

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания

VCСР

 

2,412

Температура газов на выходе из топки

 

ºC 

1113,8

Энтальпия газов на выходе из топки

 IТ

ккал/кг

по таблице 

2319

Количество тепла, воспринятого в топке

 QЛТ

ккал/кг

1711

Средняя тепловая нагрузка поверхности нагрева топки

 qЛТ

ккал/(м2·ч)

93926

Тепловое напряжение топочного объёма

 qV

ккал/(м3·ч)

97671


Рис. 4. Принципиальная схема пароперегревателя и промперегрева

1 – от выходной камеры VII ленты; 2 – входная камера пароперегревателя I ступени; 3 – выходная камера пароперегревателя I ступени; 4 – входная камера пароперегревателя II ступени; 5 – выходные камеры пароперегревателя II ступени; 6 – к ЦВД; 7 – входная камера промперегрева; 8 – смесительные камеры промперегрева; 9 – выходная камера промперегрева.


Рис. 5. Схема водопарового тракта


Рис. 6. Эскиз воздухоподогревателя I ступени


Рис. 7. Эскиз воздухоподогревателя II ступени


Табл. 11. Конструктивные характеристики воздухоподогревателя I ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.6

 

38

Толщина стенки

δ

мм

по эскизу, рис.6

 

1,25

Поперечный шаг

S1

мм

по эскизу, рис.6

 

61

Относительный поперечный шаг

S1/d

-

 

61/38

1,605

Продольный шаг

S2

мм

по эскизу, рис.6

 

39

Относительный продольный шаг

S2/d

-

 

39/38

1,026

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Характер омывания

-

-

 

продольный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.6

41×4

164

Число рядов труб:      нижний пакет             верхний пакет

z2

                     шт                 шт

                                                по эскизу, рис.6                    по эскизу, рис.6       

 

                          41                 46

Число параллельно включенных труб:         нижний пакет               верхний пакет

z

шт

дополнительные данные (лист 31) 

z1·z2

8·(40+41)·41/2

8·(45+46)·41/2

                          -                                                                                                                                                       13284           14924

Высота воздуховода

h

м

по эскизу, рис.6

 

1,960

Ширина газохода

b

м

по эскизу, рис.6

2470,5 · 4 + 114 · 3

10,30

Высота куба

l

м

по эскизу, рис.6

 

1,960

Поверхность нагрева

H

м2

2·3,14·0,038·1,96·(13284+14924)

13133

Сечение для прохода газа:

нижний пакет

верхний пакет

FГ

м2

                                               (0,038 – 2*0,00125)2 3,14*13284/4        (0,038 – 2*0,00125)2 3,14*14924/4

 

13,15

14,77

Сечение для прохода воздуха

FВ

м2

2*(10,3*1,96 – 164*0,038*10,3)

15,75


Табл. 11. Конструктивные характеристики воздухоподогревателя II ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.7

 

38

Толщина стенки

δ

мм

по эскизу, рис.7

 

1,25

Поперечный шаг

S1

мм

по эскизу, рис.7

 

57

Относительный поперечный шаг

S1/d

-

 

57/38

1,500

Продольный шаг

S2

мм

по эскизу, рис.7

 

39

Относительный продольный шаг

S2/d

-

 

39/38

1,026

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Характер омывания

-

-

 

продольный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.7

44×4

176

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.7

 

47

Число параллельно включенных труб

z

шт

 дополнительные данные (лист 31)

z1·z2

 8·(46+47)·44/2

16368

Высота воздуховода

h

м

по эскизу, рис.7

 

2,610

Ширина газохода

b

м

по эскизу, рис.7

2479,5×4

10,30

Высота куба

l

м

по эскизу, рис.7

 

2,610

Поверхность нагрева

H

м2

 

3,14*0,038*2,610*16368

4905

Сечение для прохода газа

FГ

м2

 

(0,038 – 2*0,00125)2 * 3,14*16368/4 

16,20

Сечение для прохода воздуха

FВ

м2

 

 2*(10,30*2,610 – 176*0,038*10,30)

18,59


Рис. 8. Схема компоновки воздухоподогревателя

1 – воздухоподогреватель I ступени

2 – экономайзер I ступени

3 – воздухоподогреватель II ступени


Рис. 9. Эскиз экономайзера I ступени


Рис. 10. Эскиз экономайзера II ступени


Табл. 12. Конструктивные характеристики водяного экономайзера I ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.9

 

32

Толщина стенки

δ 

мм

по эскизу, рис.9

 

4,5

Поперечный шаг

 S1

мм

по эскизу, рис.9

 

68

Относительный поперечный шаг

S1/d 

-

 

68/32

2,125

Продольный шаг

 S2

мм

по эскизу, рис.9

 

40

Относительный продольный шаг

 S2/d

-

 

40/32

1,250

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.9

 

30

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.9

 

48

Число параллельно включенных труб

z

шт

2 · П · (2 · z1)

· 2 · (2 · 30)

240

Длина труб в ряду

h3

м

по эскизу, рис.9

 

9,9

Ширина газохода

a

м

по эскизу, рис.9

 

2,065

Длина газохода

b

м

по эскизу, рис.9

 

10,0

Поверхность нагрева

Hв

м2

kπdh3·2·z1z2

3,14·0,032·9,830·2·30·48

2900

Сечение для прохода газа

FГ

м2

2(ba – z1dh3) 

 2 (10,0 · 2,04130·0,032·9,830

22,31

Сечение для прохода воды

f

м2

0,0997

Эффективная толщина излучаемого слоя

SВ

м

0,0686


Табл. 13. Конструктивные характеристики водяного экономайзера II ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.10

 

32

Толщина стенки

δ 

мм

по эскизу, рис.10

 

4,5

Поперечный шаг

 S1

мм

по эскизу, рис.10

 

72,5

Относительный поперечный шаг

S1/d  

-

 

68/32

2,266

Продольный шаг

S2

мм

по эскизу, рис.10

 

40

Относительный продольный шаг

 S2/d

-

 

40/32

1,250

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.10

65

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.10

 

16

Число параллельно включенных труб

z

шт

П · (2 · z1)

2 · 2 · 65

260

Длина труб в ряду

h3

м

по эскизу, рис.10

 

9,87

Ширина газохода

a

м

по эскизу, рис.10

 

4,76

Длина газохода

b

м

по эскизу, рис.10

 

10,0

Поверхность нагрева

Hв

м2

kπdh3z1z2

3,14 · 0,032 · 9,87 · 65 · 16

1045

Сечение для прохода газа

FГ

м2

ba – z1dh3

10,0 · 4,76 – 65 · 0,032 · 9,87

27,12

Сечение для прохода воды

f

м2

0,1080

Эффективная толщина излучаемого слоя

SВ

м

0,075

Суммарная поверхность нагрева

HО

м2

HI + HII

2900 + 1045

3945


Табл. 14. Конструктивные характеристики конвективного пароперегревателя I ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.11

 

32

Толщина стенки

δ 

мм

по эскизу, рис.11

 

5,5

Поперечный шаг

 S1

мм

по эскизу, рис.11

 

85,5

Относительный поперечный шаг

S1/d 

-

 

85,5/32

2,672

Продольный шаг

 S2

мм

по эскизу, рис.11

 

40

Относительный продольный шаг

 S2/d

-

 

40/32

1,250

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.11

 

55

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.11

 

16

Число параллельно включенных труб

z

шт

П · (2 · z1)

2 · 2 · 55

220

Длина труб в ряду

h3

м

по эскизу, рис.11

 

9,83

Ширина газохода

a

м

по эскизу, рис.11

 

4,76

Длина газохода

b

м

по эскизу, рис.11

 

10,0

Поверхность нагрева

H

м2

kπdh3z1z2

3,14·0,032·9,83·55·16

870

Сечение для прохода газа

FГ

м2

ba – z1dh3 

10,4,76 – 55·0,032·9,83

30,33

Сечение для прохода пара

fП

м2

0,0762

Эффективная толщина излучаемого слоя

SВ

м

0,0937

Табл. 15. Конструктивные характеристики конвективного пароперегревателя II ступени

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.12

 

32

Толщина стенки

δ 

мм

по эскизу, рис.12

 

5,5

Поперечный шаг

 S1

мм

по эскизу, рис.12

 

92

Относительный поперечный шаг

S1/d  

-

 

92/32

2,875

Продольный шаг

S2

мм

по эскизу, рис.12

 

40

Относительный продольный шаг

 S2/d

-

 

40/32

1,250

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.12

 

51

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.12

 

16

Число параллельно включенных труб

z

шт

 

 2 · 2 · 51

204

Длина труб в ряду

h3

м

по эскизу, рис.12

 

9,78

Ширина газохода

a

м

по эскизу, рис.12

 

4,760

Длина газохода

b

м

по эскизу, рис.12

 

10,0

Поверхность нагрева

H

м2

kπdh3z1z2

3,14 · 0,032 · 9,78 · 51 · 16

801

Сечение для прохода газа

FГ

м2

ba – z1dh3

10,0 · 4,76 – 65 · 0,032 · 9,78

31,64

Сечение для прохода пара

fП

м2

0,0707

Эффективная толщина излучаемого слоя

S

м

0,1030

Суммарная поверхность нагрева

HО

м2

HI + HII

870 + 800

1670


Рис. 11. Эскиз конвективного пароперегревателя I ступени

Рис. 12. Эскиз конвективного пароперегревателя II ступени


Табл. 16. Конструктивные характеристики промежуточного пароперегревателя (I и II пакеты)

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Диаметр труб

d

мм

по эскизу, рис.13

 

48

Толщина стенки

δ 

мм

по эскизу, рис.13

 

3,5

Поперечный шаг

 S1

мм

по эскизу, рис.13

 

240

Относительный поперечный шаг

S1/d  

-

 

240/48

5,000

Продольный шаг

S2

мм

по эскизу, рис.13

 

100

Относительный продольный шаг

 S2/d

-

 

100/48

2,083

Тип пучка

-

-

 

шахматный

 

Схема движения сред

-

-

 

прямоток

 

Характер омывания

-

-

 

поперечное

 

Число труб в ряду

z1

шт

по эскизу, рис.13

 

41

Число рядов труб

z2

шт

по эскизу, рис.13

 

8

Число параллельно включенных труб

z

шт

 

 4 · 41

164

Длина труб в ряду: 1 пакет                              2 пакет

h3

м

по эскизу, рис.13

 

4,000

3,600

Длина змеевика: 1 пакет                                   2 пакет

Lзм

м

по эскизу, рис.13

 8 · 4,000

8 · 3,600

32,00

28,80

Ширина газохода

a

м

по эскизу, рис.13

 

10,00

Высота газохода: 1 пакет                                  2 пакет

b

м

по эскизу, рис.13

4,490

3,680

Поверхность нагрева:  1 пакет                        2 пакет

H

м2

kπdh3z1z2

3,14·0,048·4,000·41·8 3,14·0,048·3,600·41·8

197,8

178,1

Сечение для прохода газа: 1 пакет                        2 пакет

FГ

м2

ba – z1dh3

4,490·10,00 – 41·0,048·4,000 3,680·10,00 – 41·0,048·3,600

37,03

29,72

Сечение для прохода пара: 1 пакет                        2 пакет

fВ

м2

0,217

0,217

Эффективная толщина излучаемого слоя

S

м

0,5298


Рис. 13. Эскиз промежуточного пароперегревателя


Табл. 17. Тепловой расчёт радиационных поверхностей нагрева                       и выходного окна

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчёт или данные чертежей

Результат

Нижняя радиационная часть

 

Площадь стен НРЧ

FстНРЧ

м2

по эскизу топки рис.3

627,52

Величина лучевосприни-мающей поверхности

HлНРЧ

м2

xНРЧ · FстНРЧ

0,929·627,52

582,97

Тепловая нагрузка НРЧ

qлНРЧ

ккал/м2 · ч

ηв · ηст · qлт

1,21·1·93926

113322

Относительная высота расположения данной поверхности

X

-

7/21,14

0,33

Коэффициент неравно-мерности по высоте

ηв

-

номограмма 11 [3]

1,21

Тепло, воспринятое рабочей средой НРЧ

QлНРЧ

ккал/кг

113322·583/53680

1230,68

Приращение энтальпии среды

ΔiНРЧ

ккал/кг

1230,7·53578/240000

275,26

Энтальпия пара на выходе из НРЧ

i”НРЧ

ккал/кг

i’НРЧ + ΔiНРЧ

413,5+275,26

688,76

Энтальпия недогрева

Δiнедогр

ккал/кг

принимаем

40

Энтальпия воды на входе в НРЧ

i’НРЧ

ккал/кг

принимаем с учётом энтальпии недогрева

453,5 - 40

413,5

Температура воды на входе в НРЧ

t’НРЧ

ºC

по табл. XXIV [3]

360,4

Температура пара на выходе из НРЧ

t”НРЧ

ºC

по табл. XXV [3]

413,3

Средняя радиационная часть

 

Площадь стен СРЧ

FстСРЧ

м2

по эскизу топки рис.3

136,34

Величина лучевосприни-мающей поверхности

HлСРЧ

м2

xСРЧ · FстСРЧ

0,929·136,34

126,66

Тепловая нагрузка СРЧ

qлСРЧ

ккал/м2 · ч

ηв · ηст · qлт

0,92·93926

86694

Относительная высота расположения данной поверхности

X

-

15,8/21,14

0,75

Коэффициент неравно-мерности по высоте

ηв

-

номограмма 11 [3]

0,92

Тепло, воспринятое рабочей средой СРЧ

QлСРЧ

ккал/кг

86694·126,6/53680

204,56

Приращение энтальпии среды

ΔiСРЧ

ккал/кг

204,6·53680/250000

43,92

Энтальпия пара на выходе из СРЧ

i”СРЧ

ккал/кг

i’СРЧ + ΔiСРЧ

677,75+43,92

721,67

Энтальпия пара на входе в СРЧ

i’СРЧ

ккал/кг

 

677,75

Температура пара на входе в СРЧ

t’СРЧ

ºC

по табл. XXV [3] 

 

404,8

Температура пара на выходе из СРЧ

t”СРЧ

ºC

по табл. XXV [3] 

440,0

Верхняя радиационная часть

 

Площадь стен ВРЧ

FстВРЧ

м2

по эскизу топки рис.3

103,12

Табл. 10. Продолжение.

Величина лучевосприни-мающей поверхности

HлВРЧ

м2

xВРЧ · FстВРЧ

0,97·102,12

100,02

Тепловая нагрузка ВРЧ

qлВРЧ

ккал/м2 · ч

ηв · ηст · qлт

0,73·1·93926

68566

Относительная высота расположения данной поверхности

X

-

19,35/21,14

0,92

Коэффициент неравно-мерности по высоте

ηв

-

номограмма 11 [3]

0,73

Тепло, воспринятое рабочей средой ВРЧ

QлВРЧ

ккал/кг

68566·100/53680

127,76

Приращение энтальпии среды

ΔiВРЧ

ккал/кг

127,8·53680/250000

27,43

Энтальпия пара на выходе из ВРЧ

i”ВРЧ

ккал/кг

i’ВРЧ + ΔiВРЧ

721,67+27,43

749,11

Энтальпия пара на входе в ВРЧ

i’ВРЧ

ккал/кг

i”СРЧ

721,67

Температура пара на входе в ВРЧ

t’ВРЧ

ºC

t”СРЧ

440,0

Температура пара на выходе из ВРЧ

t”ВРЧ

ºC

по табл. XXV [3]

467,6

Потолочный радиационный пароперегреватель

 

Площадь стен ПРП

FстПРП

м2

по эскизу топки рис.3

95,00

Величина лучевосприни-мающей поверхности

Hл