Проверочный расчет типа парового котла
7. Расчет КПД котла и потери теплоты в нем
Этот расчет выполняется согласно рекомендациям [1, с.26-27] и введен в таблицу 4.
Наименование
величин
Расчетная
формула или страница [1]
Результат
расчета
КПД,
hпг ,%
hпг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)
100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615) =93,4087
Потери
тепла от химического недожога, q3, %
[1,
с.36, таблица 4.6]
q3=0
Потери
тепла от механического недожога, q4, %
[1,
с.36, таблица 4.6]
q4=0,5
Потери
тепла в окр. Среду от наружного охлождения, q5, %
Потери
тепла с физическим теплом шлаков, q6, %
Энтальпия
шлаков, Сtшл,
Сtшл = Сшл
*tшл
1952
Тем-ра
вытекающ. шлака, tшл, °С
tшл= t3 +100
tшл, =1500+100=1600
Теплоемкость
шлака, Сшл,
[1,
с.23, таблица 2.2]
Сшл=1,22
Доля
шлакоулавли-вания в топке, ашл
ашл=1-
аун
ашл=1-
0,8=0,2
доля
уноса лет. золы, аун
[1,
с.36, таблица 4.6]
аун=0,8
Располагаемое
тепло, ,
=1658000+26,154=16606,154
Физ.
тепло топлива, Qтл,
Qтл=С тл t тл
Qтл=1,3077∙20=26,154
Температура
топлива, T Тл, °С
[1,
с.26]
t тл =20°
Теплоемкость
топлива, С Тл,
С
тл = 0,042*Wр+С°тл*(1-0,01*W)
0,042∙7+1,09(1-0,01∙7)=1,3077
Теплоемкость
сухой массы топлива, С°тл,
[1,
с.26]
С°тл=1,09
Энтальпия
теор. объема воздуха на входе в воздухоподогреватель, ,
по
t’вп=20°С из расчета энтальпий
Энтальпия
теор. объема холодного воздуха, ,
39,5V°в
=39,5*4,3041=170,01195
Потеря
тепла с ух. газами, q2, %
=4,6498
Энтальпия
уходящих газов, Нух, кДж\кг
по
nух=120 из расчета энтальпий
=778,1191
Коэффициент
избытка воздуха в уходящих газах, aух
Из
таблицы 3.1 расчета 3.6
=1,45
8. Определение
расхода топлива
Данный расчет выполняется
согласно рекомендациям [1,
с. 28-29]
Таблица 5
Наименование
величин
Расчетная
формула или страница[1]
Результат
расчета
Расход
топлива, В,
Энтальпия
перегретого пара на выходе из котла, hпе,
На
основе заданных значений параметров пара
hпе=3434,7
Энтальпия
питательной воды, hп.в,
По
табл. 3 [7]
Hп.в=903
Расчетный
расход топлива, Вр,
Вр=В∙(1-0,01∙q4)
=14,5045×(1-0,01×0,5)=14,4319
9.
Тепловой расчет топочной камеры
9.1 Определение размеров топочной камеры и размещения горелок
Для последующего расчета топочной камеры составляем
предварительный эскиз по выданным чертежам заданного котла.
При выполнении эскиза
руководствуемся отдельными указаниями [1, с. 29-37], где берем рекомендованные данные, которые не уясняются из чертежей.
На эскиз топочной камеры
наносим обозначения длин и площадей, необходимых для дальнейшего расчета.
Рисунок 1.1 - Эскиз топки
Таблица 6 - Тепловой расчет топочной
камеры
Наименование величин
Расчетная формула
Расчет
Тепло воздуха, QВ, кДж/кг
Энтальпия гор. воздуха после ВЗП, , кДж/кг
Из
табл. №6 расчета
=2771,54976
Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/кг
Адиабатная температура горения, , оС
=2018,5686
Коэф-т
сохр. тепла,
=
Угловой
коэффициент, х
[1],
стр.41,
=1-0,2(1,06-1)=0,988
Коэффициент
загрязнения,
[1],
стр.41, табл. 4.8
=0,45
Ср.
коэф-т тепловой эффективности экранов,
=0,45∙0,988=0,4446
Величина,
характер.отн. высоту полож. зоны макс.тем-р, ХТ
Эскиз топки
0,46
Коэф-т,
учитывающий относ. положение ядра факела по высоте топки, М
Температура
газов на выходе из топки, ,оС
[1],
стр.38, табл. 4.7
1250
Средняя
температура газов в топке, ,оС
Коэффициент
ослабления лучей с частицами кокса,
[1],
стр.43
0,5
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы,
[1],
стр.140, рис. 6.13
58
Эффективная
толщина излучающего слоя в топке, , м
Объемная доля водяных паров,
табл. №5 расчета
0,0807
Суммарная объемная доля,
табл. №5 расчета
0,225
Давление
дымовых газов в топочной камере, Р, МПа
-
0,1
Коэффициент
ослабления лучей газовой средой, КГ,
[1],
стр.138, рис. 6.12 по ,
VГ, рS
1,5
Коэффициент
ослабления лучей топочной средой, К,
Коэффициент
излучения факела,
0,71
Проверка
,оС
[1],
стр.45, рис. 4.4
1250,
равна принятой
Удельное
тепловосприятие топки, ,
кДж
Тепловое
напряжение топочного объема, ,
Среднее
лучевое напряжение топочных экранов, ,
10. Тепловой расчет
остальных поверхностей нагрева
Этот тепловой расчет
выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]
10.1 Расчет ширмового
пароперегревателя
Для упрощения расчета
ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева
в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и
пароохладитель.
Перед началом расчета
составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый
пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара
после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход
пара лишь в одну сторону.
Рисунок 1.2 - Эскиз
ширмового пароперегревателя
Таблица 7 - Расчет
ширмового пароперегревателя
Диаметр
труб и толщина труб d, м, б, мм
d= dвнутр*б,
четеж
=32*4=40мм=0,04м
б=4мм
Кол-во
парал. включенных труб, n, шт.
По
чертежу котла
9
Шаг
между ширмами S1, м
По
чертежу котла
0,6
Количество
ширм, Z1, шт
чертеж
20
Продольный
шаг труб в ширме, S2, м
[1]
с 86
0,044
Глубина
ширм, С, м
C=[(n-1)S2+d]Zx+d(Zx-1)
[(9-1)∙0,044+0,04]∙4+0,04(9-1)
=1,68
Высота
ширм
По
чертежу
7,9
Относительный
поперечный шаг, s1
Относительный
продольный шаг, s2
1,1
Расчетная
поверхность нагрева ширм, Fш, м2
Fш=2×hш×С×Z1×xш
2×7,9×20×0,96=
=510
Угловой
коэффициент ширм, Xш
[1,
с.112, рисунок 5.19 по s2]
0,96
Площадь
входного окна газохода ширм, Fп.вх, м2
Fп.вх.=(nx+c)×a
(7,9+1,68)×12
=114,96=115
Лучевоспринимающая
поверхность ширм, Fл.ш, м2
Fл.ш.= Fвх
115
Живое
сечение для прохода газов, Fг.ш. м2
Fг.ш.=а× hш-Z1× hш×d
12×7,9-20×7,9× ×0,04=88,48
Эффективная
толщина излучающего слоя , S,м
0,76
Тем-ра
газов на входе в ширму, V’ш, °С
V’ш
= V’т
1050
Энтальпия
газов на входе в ширмы, H’ш,
H’ш
= H"ш
9498,9896
Лучистая
теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх,
Коэффициент,
учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами,
Температурный
коэффициент, А
[1],
стр.42
1100
Коэффициент
неравномерности распределения лучистого тепловосприятия,
[1],
стр.47, табл. 4.10
0,8
Поправочный
коэффициент,
[1],
стр.55
0,5
Температура
газов за ширмами, ,оС
[1]
стр.38 табл,4,7
960
Энтальпия
газов за ширмами, ,кДж/кг
по
8593,0335
Ср.
тем-ра газов в ширмах, , оС
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы,
[1],
стр.140, рис. 6.13
70
Объемная доля водяных паров,
Из табл. №5 расчета
0,0807
Давление дымовых газов в среде ширм, Р, МПа
-
0,1
Коэффициент
ослабления лучей газовой средой, КГ,
[1],
стр.138, рис. 6.12 по ,
VГ, рS
5
Коэффициент
ослабления лучей средой ширм, К,
Коэффициент
излучения газовой среды в ширмах,
0,33
Угловой
коэффициент ширм с входного на выходное сечение,
0,16
Лучевоспринимающая
поверхность за ширмами, Fл.вых, м2
81,5
Абсолютная
средняя температура газов ширм, Тш, К
+273 оС
1005
+ 273 = 1278
Теплота,
излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых,
кДж/кг
527,2149
Тепловосприятие
ширм излучением, Qлш, кДж/кг
Тепловосприятие
ширм по балансу, ,кДж/кг
Температура
пара на входе в ширмы, ,
оС
-
342
Энтальпия
пара на входе в ширмы, ,
кДж/кг
[2],
табл.7.13 , по МПа и
2606
Температура
пара после ширм, ,оС
[7]
табл. 3 по Рб
362
Энтальпия
пара на выходе из ширм, ,
кДж/кг
+
2606+214,2060=820,206
Прирост
энтальпии пара в ширме,,
=214,2060
Ср.
тем-ра пара в ширмах, tш,
оС
Скорость
газов в ширмах, , м/с
Поправка
на компоновку пучка ширм, CS
[1],
стр.122
0,6
Поправка
на число поперечных рядов труб, СZ
[1],
стр.122
1
Поправка
,Сф
[1],
стр.123
1
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, ,
[1],
стр.122 график 6,4
41
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , ,
Коэффициент
загрязнения ширм, ,
[1],
стр.143, граф. 6,15
0,0075
Коэффициент
теплоотдачи от стенки к пару, ,
, [1], стр.132
1463,9582
Температура
наружной поверхности загрязнения, tз, оС
Скорость
пара в ширмах, , м/с
Средний
удельный объем пара в ширмах, , м3/кг
[7]
табл. 3, по и
0,01396
Коэффициент
использования ширм,
[1],
стр.146
0,9
Коэффициент
теплоотдачи излучением в ширмах, ,
, [1], стр.141
Угловой
коэффициент для ширм,
[1],
стр.112, рис. 5.19, кривая 1 (брать )
0,96
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, ,
Коэффициент
теплопередачи для ширм, k,
Тепловосприятие
ширм по уравнению теплопередачи, , кДж/кг
Большая
разность температур, , оС
Из
прилагаемого графика
708
Меньшая
разность температур , оС
Из
прилагаемого графика
598
Средний
температурный напор, , оС
Необходимое
тепловосприятие ширм, , %
Страницы: 1 , 2, 3 , 4