Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ

диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 90 мм. По конструктивным

размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь

лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2-

7.

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем

поверочный расчет теплообмена в топке. Расчет проводим в соответствии с

таблицей 2-8.

Полученная в результате расчета температура газов на выходе из топки

отличается от предварительно принятой менее чем на [pic] 0С; следовательно,

пересчета теплообмена не требуется.

Таблица 2-7 Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади

лучевоспринимающей поверхности топки НЛ

|Наименование |Стены топки | |

| |Фронтонная |боков|Задня|Выходное |Суммарная|

| |и свод |ые |я |окно |площадь |

| | | | |топки | |

|Общая площадь стены и |45,7 |42 |52,5 |8,7 |149 |

|выходного окна, Fст , м2 | | | | | |

|Расстояние между осями крайних|3,78 |2,25[|3,78 |3,78 |- |

|труб, b, м | |pic]2| | | |

|Освещенная длина труб, lосв, м|9,6 |7,8 |7,6 |2,25 |- |

|Площадь, занятая луче | | | | | |

|воспринимающей поверхностью | | | | | |

|полная, F, м2 |26,6 |25,74|21,07|6,24 |80 |

|Наружный диаметр экранных труб|66 |66 |66 |66 |- |

|, d, мм | | | | | |

|Шаг экранных труб, s, мм |90 |90 |90 |90 | |

|Расстояние от оси экранных |100 |100 |100 |- |- |

|труб до кладки (стены), l, мм | | | | | |

|Отношение s/d |1.36 |1.36 |1.36 |- |- |

|Отношение l/d |1.51 |1.51 |1.51 |- |- |

|Угловой коэффициент экрана, х |0,95 |0,95 |0,95 |1,00 |- |

|Площадь лучевоспринимающей | | | | |127 |

|поверхности открытых экранов, | | | | | |

|Нл, м2 | | | | | |

Таблица 2-8 Поверочный расчет теплообмена в топке

|Величина |Расчетная формула или |Расчет |

| |способ определения | |

|Суммарная площадь луче воспринимающей |По конструктивным |127 |

|поверхности, Нл,м2 |размерам | |

|Площадь лучевоспринимающей поверхности |То же |127 |

|открытых экранов, Нл.откр, м2 | | |

|Полная площадь стен топочной камеры, |» » |149 |

|Fст, м2 | | |

|Коэффициент тепловой эффективности |[pic] |[pic]=0,469 |

|лучевоспринимающей поверхности, Yср | | |

Продолжение таблицы 2-8

|Эффективная толщина излучающего слоя|[pic] |[pic]=2,16 |

|пламени, s, м | | |

|Полная высота топки, Нт |По конструктивным |8.810 |

| |размерам | |

|Высота расположения горелок, hг, м |То же |1.9 |

|Относительный уровень расположения |hг/Нт |1,9/8,810=0,215 |

|горелок, хг | | |

|Параметр, учитывающий распределение |0,59-0,2хт |0,59-0,2*0,215=0,54|

|температуры в топке, М | |7 |

|Коэффициент избытка воздуха на |По табл. 4-5 |1.15 |

|выходе из топки, aт | | |

|Присосы воздуха в топке, Daт |По табл. 2-1 |0.05 |

|Температура горячего воздуха, |По предварит. выбору|350 |

|tг.в,0С | | |

|Энтальпия горячего воздуха, Iг.в0, |По IJ- таблице |5008.2 |

|кДж/кг | | |

|Энтальпия присосов воздуха, Iпрс0, |То же |238,8 |

|кДж/кг | | |

|Количество теплоты, вносимое в топку|(aТ-DaТ)Iг.в0+ |(1.15-0.05) 5008.2 |

|воздухом, QВ, кДж/кг |DaТIпрс0 |+ 0.05 * 238.8 = |

| | |5520.97 |

|Полезное тепловыделение в топке, QТ,|Qpp[pic]+QВ |40554,8*0,95+5520.9|

|кДж/кг | |7=44048 |

|Адиабатическая температура горения, |По IJ- таблице |1287,2 |

|Jа, 0С | | |

|Температура газов на выходе из топки|По предварительному |960 |

|,JТ``, 0С |выбору | |

|Энтальпия газов на выходе из топки, |По IJ- таблице |31873,04 |

|IТ`` , кДж/кг | | |

|Средняя суммарная теплоёмкость |[pic] |[pic]=37,2 |

|продуктов сгорания, Vср, кДж/(кг*К) | | |

|Объемная доля: | | |

|водяных паров, rН2О |По табл. 1-2 |0,116 |

|трехатомных газов, rRO2 |То же |0.12 |

|Суммарная объемная доля трехотомных |rН2О+ rRO2 |0.116+0.12=0.236 |

|газов, rn | | |

|Произведение, prns |prns |0.236*0.1*2,16=0,05|

| | |1 |

|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-26 |3.05 |

|трехатомными газами, kг,1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |0,236*3.05=0.72 |

|несветящейся частью среды, kнс, | | |

|1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |2,71 |

|сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |2,71+0.72=3,44 |

|светящейся частью среды, kСВ, | | |

|1/(м*МПа) | | |

|Степень черноты: | | |

|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,52 |

|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0.14 |

|Степень черноты факела, аФ |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,52+0,45*0,14|

| | |= 0,349 |

|Степень черноты топки, аТ |[pic] |[pic]=0,53 |

|Тепловая нагрузка стен топки, qF, |[pic] |[pic]=161.4 |

|кВт/м2 | | |

|Температура газов на выходе из |По рис. 5-8 |911,7 |

|топки, JТ``, 0С | | |

|Энтальпия газов на выходе из топки, |По IJ- таблице |30120,6 |

|t`` , кДж/кг | | |

|Общее тепловосприятие топки, QТЛ, |j(QТ-I``Т) |0.986(44048-29987,3|

|кДж/кг | |)= =13731,1 |

|Средняя удельная тепловая нагрузка |[pic] |[pic]=58,43 |

|лучевоспринимающих поверхностей | | |

|топки, qЛср | | |

2.7 Расчет фестона

При тепловом расчете парогенератора фестон, как правило, не изменяют , а

проверяют поверочным расчетом( табл. 2-9)

Таблица 2-9. Поверочный расчет фестона

|Наименование |Формула или способ |Расчет |

| |определения | |

|Полная площадь поверхности |По конструктивным |7 |

|нагрева, Н, м2 |размерам | |

|Площадь поверхности труб |То же |1 |

|боковых экранов, находящихся в | | |

|зоне фестона Ндоп, м2 | | |

|Диаметр труб, d, мм |» » |60[pic]3 |

|Относительный шаг труб, s/d |» » |1.5 |

|Количество рядов труб, z2,шт |» » |1 |

|Количество труб в ряду,z1,шт |» » |42 |

|Площадь живого сечения для |АВ-z1dl |2,25*4,23-42*0,06*2,25|

|прохода газов, F, м2 | |=3,84 |

|Эффективная толщина излучающего|[pic] |0,9(31,8-1)0,06=0.1 |

|слоя, s, м | | |

|Температура газов перед |Из расчета топки |911,7 |

|фестоном, J`,0С | | |

|Энтальпия газов перед фестоном,|То же |30110,7 |

|I`, кДж/кг | | |

|Температура газов за фестоном, |По предварительному |900 |

|J``, 0С |выбору | |

|Энтальпия газов за фестоном, |По IJ- таблице |29683,85 |

|I``, кДж/кг | | |

|Количество теплоты, отданное |j(I`-I``) |0.986(30110,7-29683,85|

|фестону, Qг, кДж/кг | |) =420,8 |

|Температура кипения при |По табл. VI-7 |226.8 |

|давлении в барабане(pБ=2.64 | | |

|МПа), tкип, 0С | | |

|Средняя температура газов, |0,5(J``+ J`) |0,5(911,7+900)=905,8 |

|Jср,0С | | |

|Средний температурный напор, |Jср-tкип |905,8-226,8=679 |

|Dt,0C | | |

|Средняя скорость газов, w, м/с |[pic] |[pic]=7.9 |

|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-6 |58*0,96*1,04*0,9=50,1 |

|конвекцией, aК, кВт/(м2К) | | |

|Суммарная поглощательная |prns |0,1*0,236*0,1=0,00236 |

|способность трехатомных газов, | | |

|prns, м*Мпа | | |

|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-26 |16,8 |

|трехатомными | | |

|газами,кг,1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |16,8*0,236=3,97 |

|несветящейся частью среды, kнс,| | |

|1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |2,54 |

|сажистыми частицами, кСЖ, | | |

|1/(м*МПа) | | |

|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |3,97+2,54=6,51 |

|светящейся частью среды, kСВ, | | |

|1/(м*МПа) | | |

|Степень черноты: | | |

|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,06 |

|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0,039 |

|Степень черноты излучающей |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,06+0,45*0,039=0|

|среды, а | |,05 |

|Температура загрязнённой стенки|tКИП+ Dt |226,8+80=306,8 |

|трубы, tст, 0С | | |

|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-12(aЛ= |135*0,05*0,97=6,5 |

|излучением, aЛ, Вт/(м2К) |aНаСГ) | |

|Коэффициент использования |По 6-2 |0.95 |

|поверхности нагрева, x | | |

|Коэффициент теплоотдачи от |x(aЛ+aК) |0,95(6,5+50,1)=53,77 |

|газов к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |

|Коэффициент загрязнения, e, |По ф-ле 6-8 и рис. 6-1|0,0048 |

|м2К/Вт | | |

|Коэффициент теплопередачи k, |[pic] |[pic]=42,7 |

|Вт/м2К | | |

Продолжение таблицы 2-9

|Тепловосприятие фестона по уравнению |[pic] |[pic]=376,2 |

|теплопередачи, Qф, кДж/кг | | |

|Тепловосприятие настенных труб, QДОП, кДж/кг |[pic] |[pic]=53,7 |

|Суммарное тепловосприятие газохода фестона, QT,|Qф+ QДОП |53,7+376,2=429,9|

|кДж/кг | | |

|Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, % |[pic]100 |[pic]100=2,16 |

2.8 Расчет перегревателя

Перегреватель одноступенчатый, с пароохладителем, установленным на

стороне насыщенного пара. Перегреватель имеет коридорное расположение труб.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков

перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности Y

, используя формулу (6-7). Влияние излучения газового объема,

расположенного перед перегревателем, на коэффициент теплопередачи учитываем

путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением

по формуле (6-34).

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из

чертежей и паспортных данных парогенераторов, сводим в таблицу 2-10.

Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2-11.

Таблица 2-10. Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

|Наименование |Расчетная формула или способ|Расчет |

| |определения | |

|Диаметр труб, d/dВН, мм |По конструктивным размерам |28/22 |

|Количество труб в ряду |То же |12 |

|(поперек газохода) z1, шт | | |

|Количество рядов труб ,z2, |То же |6 |

|шт | | |

|Средний шаг труб, s1, мм |» » |90 |

|s2 | |100 |

|Расположение труб в пучке |» » |коридорное |

|Характер омывания |» » |поперечное |

|Средняя длина змеевика, l, м|» » |1,489 |

|Суммарная длина труб, Sl, м |» » |830,3 |

|Полная площадь поверхности |» » |73 |

|нагрева, H, м2 | | |

|Площадь живого сечения на |a`b`-l`z1d |1.918*4.23-1.489*0.|

|входе, F`, м2 | |028=7,1 |

|То же на выходе, F``, м |a``b``-l``z1d |1,702*4,23-1,489*0,|

| | |672=6,2 |

|Средняя площадь живого |[pic] |6,6 |

|сечения газохода, FCP, м2 | | |

|Количество параллельно |По конструктивным размерам |72 |

|включенных змеевиков( по | | |

|пару), m, шт | | |

|Площадь живого сечения для |pd2стm/4 |0.785*0.0222*56=0.0|

|прохода пара, f, м2 | |27 |

Таблица 2-11. Поверочный расчет перегревателя

|Наименование |Расчетная формула или способ |Расчет|

| |определения | |

|Диаметр труб, d/dВН, мм |По конструктивным размерам |28/22 |

|Площадь поверхности нагрева, Н, м2 |То же |73 |

|Температура пара на выходе из |По заданию |380 |

|перегревателя, t``, 0С | | |

Продолжение таблицы 2-11

|То же на входе в перегреватель, t`, |По выбору |226,8 |

|0С | | |

|Давление пара: | | |

|на выходе, р``, МПа |По заданию |2,4 |

|на входе, р`, МПа |По выбору |2,64 |

|Удельная энтальпия пара : | | |

|на выходе , i``П, кДж/кг |По таблице VI-8|3197 |

|на входе, i`П, кДж/кг | |2801,2 |

| |То же | |

|Суммарное тепловосприятие ступени, Q,|[pic] |[pic](3197-2801,2)=5057|

|кДж/кг | |,4 |

|Средняя удельная тепловая нагрузка |Из расчета |58,43 |

|лучевоспринимающих поверхностей |топки | |

|топки, qЛСР, кВт/м2 | | |

|Коэффициент распределения тепловой | | |

|нагрузки: | | |

|по высоте, hВ |По рис. 5-9 |1,2 |

|между стенами, hСТ |По табл. 5-7 |1 |

|Удельное лучистое тепловосприятие |hВ hСТ qЛСР |1*1,2*58,43=70,1 |

|выходного окна топки, qЛ, кВт/м2 | | |

Страницы: 1, 2, 3