6. Расчет пароперегревателя
Расчет радиационного пароперегревателя
Радиационный пароперегреватель рассчитываемого котла закрывает потолок топки и потолок горизонтального газохода. Поэтому приращение энтальпии пара в РПП составляет, кДж/кг,
Удельное приращение тепла в отдельных частях РПП определим по формулам:
Количество воды идущее на впрыск:
Среднее тепловое напряжение поверхности топочной камеры
Таблица 8. Расчет КПП I
Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет |
Диаметр труб | d | мм | По конструктивным характеристикам | 32*5 |
Живое сечение для прохода газов | | м2 | По конструктивным характеристикам | 58,8 |
Живое сечение для прохода пара | | м2 | По конструктивным характеристикам | 0,198 |
Средний поперечный шаг труб | S1 | мм | По конструктивным характеристикам | 80 |
Средний продольный шаг труб | S2 | мм | По конструктивным характеристикам | 58,6 |
Эффективная толщина излучающего слоя | S | мм | | 0,192 |
Относительный поперечный шаг | | - | | 2,5 |
Относительный продольный шаг | | - | | 1,83 |
Поверхность нагрева | H | м2 | По конструктивным характеристикам | 1323 |
Температура газов на выходе из ступени | | °С | Из расчета ВЭ | 644 |
Энтальпия газов на выходе | | кДж/кг | Таблица 5 | 3660,1 |
Теплосодержание пара на входе в ст. | | кДж/кг | Из расчета впрыска I | 3062,9 |
Температура пара на входе в ступень | | °С | Из расчета впрыска I | 420 |
Температура газов на входе в ступень | | °С | Принимается | 700 |
Энтальпия газов на входе в ступень | | кДж/кг | Таблица 5 | 3825 |
Тепловосприятие ступени по балансу | | кДж/кг | | 760,9 |
Теплосодержание пара на выходе из ступени | | кДж/кг | | 3237,4 |
Температура пара на выходе из ступени | | °С | Таблицы воды и водяного пара | 472 |
Температурный напор на входе газов (прямоток) | | °С | | 280 |
Температурный напор на выходе газов (прямоток) | | °С | |
|
Средний темп. напор при прямотоке | | °С | |
|
Средняя температура газов | J | °С | |
|
Средняя температура пара | t | °С | |
|
Средняя скорость газов | | м/с | |
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | | | [5, рисунок 3] |
|
Средний удельный объем пара | u | м3/кг | Таблицы воды и водяного пара |
|
Средняя скорость пара | | м/с | |
|
Коэффициент теплоотдачи от стенки пару | | | [5, рисунок 6] |
|
Температура загрязненной стенки | tз | °С | t + 100 |
|
Суммарная толщина оптического слоя | PnS | МПа | |
|
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | | [5, рисунок 11], k |
|
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами | kзл·μзл | | |
|
Оптическая толщина | Bu | - | (kг+ kзл· |
|
Коэффициент теплоотдачи излучением | | | [5, рисунок 8] |
|
Поправка на излучение газовых объемов | | | |
|
Коэффициент теплоотдачи | k | | |
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | | кДж/кг | |
|
Из графического уточнения расчетных величин КПП-I vопределим значения температур уходящих газов=669 Си температуру питательной воды на выходе из ступени t//ПВ =455СТепловосприятие экономайзера по балансу Qбуточ =525 кДж/кг
Таблица 13. Расчет КПП II
Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет | |
Диаметр труб | d | мм | По конструктивным характеристикам | 32*5 | |
Живое сечение для прохода газов | | м2 | По конструктивным характеристикам | 46,2 | |
Живое сечение для прохода пара | | м2 | По конструктивным характеристикам | 0,198 | |
Средний поперечный шаг труб | S1 | мм | По конструктивным характеристикам | 80 | |
Средний продольный шаг труб | S2 | мм | По конструктивным характеристикам | 60 | |
Эффективная толщина излучающего слоя | S | мм | | 0,198 | |
Относительный поперечный шаг | | - | | 2,5 | |
Относительный продольный шаг | | - | | 1,875 | |
Поверхность нагрева | H | м2 | По конструктивным характеристикам | 1340 | |
Температура газов на выходе из ступени | | °С | Из расчета КПП 1 | 669 | |
Энтальпия газов на выходе | | кДж/кг | Таблица 5 | 3689 | |
Теплосодержание пара на входе в ст. | | кДж/кг | Из расчета впрыска I | 3186?1 | |
Температура пара на входе в ступень | | °С | Из расчета впрыска I | 455 | |
Температура газов на входе в ступень | | °С | Принимается | 900 | 1000 |
Энтальпия газов на входе в ступень | | кДж/кг | Таблица 5 | 5100 | 5723?3 |
Тепловосприятие ступени по балансу | | кДж/кг | | 1407 | 2028 |
Теплосодержание пара на выходе из ступени | | кДж/кг | | 3509 | 3651 |
Температура пара на выходе из ступени | | °С | Таблицы воды и водяного пара | 569 | 624 |
Температурный напор на входе газов (прямоток) | | °С | | 445 | 545 |
Температурный напор на выходе газов (прямоток) | | °С | | 100 | 45 |
Средний темп. напор при прямотоке | | °С | | 272,5 | 295 |
Средняя температура газов | J | °С | | 784,5 | 834,5 |
Средняя температура пара | t | °С | | 512 | 539,5 |
Средняя скорость газов | | м/с | | 9,4 | 9,9 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | | | [5, рисунок 3] | 84,24 | 85,6 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки пару | | | [5, рисунок 6] | 1980 | 2079 |
Температура загрязненной стенки | tз | °С | t + 100 | 537 | 564,5 |
Суммарная толщина оптического слоя | PnS | МПа | | 0,006 | |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | | [5, рисунок 11], k | 8,91 | 8,25 |
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами | kзл·μзл | | | 0,65 | |
Коэффициент теплоотдачи излучением | | | [5, рисунок 8] | 14,35 | 18,43 |
Поправка на излучение газовых объемов | | | | 23,09 | 28,53 |
Коэффициент теплоотдачи | k | | | 69,8 | 74,2 |
Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | | кДж/кг | | 1035,2 | 1191,4 |
Из графического уточнения расчетных величин КПП-II определим значения температур уходящих газов=827 Си температуру питательной воды на выходе из ступени t//ПВ =532СТепловосприятие экономайзера по балансу Qбуточ =966,7 кДж/кг.
Таблица 13. Расчет КПП III
Наименование величины | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет | |
Диаметр труб | d | мм | По конструктивным характеристикам | 32*6 | |
Живое сечение для прохода газов | | м2 | По конструктивным характеристикам | 46,2 | |
Живое сечение для прохода пара | | м2 | По конструктивным характеристикам | 0,198 | |
Средний поперечный шаг труб | S1 | мм | По конструктивным характеристикам | 80 | |
Средний продольный шаг труб | S2 | мм | По конструктивным характеристикам | 60 | |
Эффективная толщина излучающего слоя | S | мм | | 0,192 | |
Относительный поперечный шаг | | - | | 2,5 | |
Относительный продольный шаг | | - | | 1,875 | |
Поверхность нагрева | H | м2 | По конструктивным характеристикам | 1025 | |
Температура газов на выходе из ступени | | °С | Из расчета КПП 1 | 827 | |
Энтальпия газов на выходе | | кДж/кг | Таблица 5 | 4704 | |
Теплосодержание пара на входе в ст. | | кДж/кг | Из расчета впрыска I | 3412,6 | |
Температура пара на входе в ступень | | °С | Из расчета впрыска I | 532 | |
Температура газов на входе в ступень | | °С | Принимается | 1100 | 1200 |
Энтальпия газов на входе в ступень | | кДж/кг | Таблица 5 | 6422 | 7075 |
Тепловосприятие ступени по балансу | | кДж/кг | | 1713 | 2363 |
Теплосодержание пара на выходе из ступени | | кДж/кг | | 3805,4 | 3954,5 |
Температура пара на выходе из ступени | | °С | Таблицы воды и водяного пара | 683,5 | 743 |
Температурный напор на входе газов (прямоток) | | °С | | 568 | 668 |
Температурный напор на выходе газов (прямоток) | | °С | | 143,5 | 84 |
Средний темп. напор при прямотоке | | °С | | 356 | 376 |
Средняя температура газов | J | °С | | 963,5 | 1013,5 |
Средняя температура пара | t | °С | | 608 | 637,5 |
Средняя скорость газов | | м/с | | 11,1 | 11,6 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией | | | [5, рисунок 3] | 91,8 | 104,3 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки пару | | | [5, рисунок 6] | 2178 | 2326,5 |
Температура загрязненной стенки | tз | °С | t + 100 | 633 | 662,5 |
Суммарная толщина оптического слоя | PnS | МПа | | 0,006 | |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами | kг | | [5, рисунок 11], k | 7,6 | 6,9 |
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами | kзл·μзл | | | 0,65 | |
Коэффициент теплоотдачи излучением | | | [5, рисунок 8] | 21,4 | 28,13 |
Поправка на излучение газовых объемов | | | | 29,1 | 38,2 |
Коэффициент теплоотдачи | k | | | 78,6 | 92,6 |
Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи | | кДж/кг | | 1164,95 | 1449,6 |
Из графического уточнения расчетных величин КПП-III определим значения температур уходящих газов=902 Си температуру питательной воды на выходе из ступени t//ПВ =568СТепловосприятие экономайзера по балансу Qбуточ =505 кДж/кг.
Проверка расчёта
|12300,32– 12975|×100%/12300,32 = 4,6%
На этом расчет котла считается законченным.
Выводы по расчету:
При сжигании в котле непроектного вида топлива советую внести следующие конструктивные изменения:уменьшить поверхность нагрева ВЗП-II в 2 раза.
Список используемой литературы
1. Сорокина Л.А., Федчишин В.В., Кудряшов А.Н., «Котельные установки и парогенераторы»: Учебное пособие. – Иркутск: Издательство ИрГТУ, 2002. – 148 с
2. Александров А.А., Григорьев Б.А., «Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара»: Справочник. Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных. Издательство МЭИ, 1999 - 168 с.
3. Сорокина Л.А., Федчишин В.В., Кудряшов А.Н., «Котельные установки и парогенераторы. Поверочный расчет котельного агрегата Е-160-9,8-540 (БКЗ-160-100Ф) на угле Переясловского месторождения»: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – Иркутск, 2004. – 91 с.
0 комментариев