рефераты скачать

МЕНЮ


Проверочный расчет типа парового котла


10.4 Расчет водяного экономайзера и воздухоподогревателя


10.4.1 Расчет второй ступени экономайзера

Таблица 11- Расчет ВЭК II

Наименование величины

Расчетная формула или страница [1]

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, м

Из чертежа

0,032

Внутренний диаметр труб, dвн, м

Из чертежа

0,025

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

80

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

64

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м

Число рядов труб, ZР, шт.

[1, с.99]

4

Число труб в ряду при параллельном расположении Z1, шт.

=150

Живое сечение для прохода воды, Fвх, м2

Скорость воды, wвх,

88,88·0,00134/0,294=0,4051

Средний удельный объем воды, Vвэ,

[7, таблица 3] по Рпв и tэ

0,00134

Число рядов труб по ходу газа, Zг, шт.

По чертежу

4

Глубина конвективной шахты, bшк, м

По чертежу

6,450

Длинна труб по глубине конвективной шахты, Lэ2, м

По чертежу

6,2

Живое сечение для прохода газов, Fжэ2, м2

а×bшк- ×Z1×d×Lэ2

12,0513×6,45-150× ×0,032×6,2=48,2592

Поверхность нагрева, Fэ2, м2

Fэ2=p× Lэ2×Z1×Z2× ZР

3,14×0,032×6,2×150×4××4=1495,1424

Температура газов на входе во вторую ступень, V’э2, °С

V’э2= V"п1

448

Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’э2,

Н’э2= Н"п1

4195,6192

Температура газов на выходе из второй ступени, V"э2, °С

Принимаем с последующим уточнением

420

Энтальпия газов на выходе из второй ступени, Н"э2,

№6 расчета

3680,778

Энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера, h" э2,  

Hпе+Ù hпо-×

×(Qлт+Qш+Qп1+Qп2)

3434,37+75-14,4319/88,88×

×(7849,8419+268,39+

+883,809+2109,0099+2001,8914)=

=1380,1545

Температура воды на выходе из водяного экономайзера, t"э2, °С

[7, таблица 3] по Рпв и

h"э2

282

Тепловосприятие по балансу, Qбэ2,

Qбэ2=j×( Н’э2- Н"э2+Ùa×H°пр)

0,99×(4195,6192-3680,778 + 0,02×173,0248)=513,1187

Присос воздуха, Ùa

[1, с.52] и №3.6 расчета

0,02

Энтальпия присасываемого воздуха, H°пр,

№5 расчета

173,0248

Энтальпия воды на входе во вторую ступень, h’э2,

1380,1545-(513,1187·14,4319/88,88)=1296,8368

Температура воды на входе в экономайзер, t’э2, °С

[7, таблица 3]

264

Температурный напор на выходе газов, , °С

V’э2- t"э2

166

Температурный напор на входе газов, , °С

V"э2- t’э2

156

Средне логарифмическая разность температур, Ùtэ2, °С

161

Средняя температура газов, Vэ2, °С

Средняя тем-ра воды, tэ2, °С

Тем-ра загрязненной стенки, tзэ2, °С

Tзэ2= tэ2+Ùt

273+60=333

Средняя скорость газов, wгэ2,

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, aк,

aк =СS×CZ× CФ×aнг

0,7×0,75×0,98×56= =28,2975

Поправка на компоновку пучка, СS

[1, с.122] СS=¦(s1×s2)

0,7

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.123] СZ =¦(z2)

0,75

Поправка, CФ

[1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)

0,98

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0766

Относ. попереч. шаг, s1

2,5

Относ. продольный шаг, s2

2

Норм. Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов, aнк,

[1, с.124]

56

Коэффициент теплоотдачи излучением, a1,

aнл×eэ2

56∙0,180=10,08

Коэффициент ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,

 [1, с.138, рисунок 6.12]

14,5

Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,  

 [1, с.140, рисунок 6.13]

108

Объемная доля трехатомных газов, rп

№5 расчета

0,2135

Концентрация золовых частиц, mзл

№5 расчета

0,0672

Оптическая толщина, КРS,

KPS=( kг× rп+ kз×mзл)× ×РS

(14,5×0,2135+108×0,0672)× 0,1×0,156=0,1615

Коэффициент излучения газовой среды, eэ2

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,180

Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,

[1, с.144, рисунок 6.14]

58

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1,

a1=aк+aл

28,2975+10,08=38,3775

Коэффициент теплопередачи, Кэ2,

=31,2149

Коэффициент загрязнения стенки, e,

[1, с.143, рисунок 6.16]

0,0059

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.э,

 =520,6512

Несходимость тепловосприятия dQтэ2, %

(513,1187-520,6512) ·100/513,1187=1,47<2

расчет окончен


10.4.2 Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Весь воздухоподогреватель выполнен двухпоточным двухступенчатым. Расчет выполняется согласно рекомендациям. Расчет второй ступени выполняется и вводится в ниже следующую таблицу.

Таблица 12- Расчет ВЗП II

Наименование величины

Расчетная формула или страница[1]

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, мм

Из чертежа

40

Внутренний диаметр труб, dвн, мм

Из чертежа

37

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

60

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

45

Глубина установки труб, bвп, м

Из чертежа

42

Число труб в ряду, Z1, шт

=200

Число рядов труб, Z2, шт

=92

Длина труб воздухоподогревателя, Lвп2, м

Из чертежа

2,5

Поверхность нагрева, Fвп2, м2

Fвп2=p×d× Lвп2× Z1× Z2

3,14× 0,04×2,5×200× 92=6066,48

Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп2, м2

 =19,7738

Температура воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя, t"вп2, °С

№3 расчета

300

Энтальпия этого воздуха, h"вп2,  

№6 расчета

2615,8274

Температура газов на входе во вторую ступень, V’ вп2, °С

V’ вп2= V"э2

420

Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’вп2,

Н’вп2= Н"э2

3680,778

Температура воздуха на входе во вторую ступень, t’вп2, °С

Принимаем с последующим уточнением

220

Энтальпия этого воздуха, h’вп2,  

№6 расчета

1910,649

Тепловосприятие первой ступени, Qбвп2,

Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому, bвп

bвп=aт-Ùa т -Ùa пл +0,5×Ùa вп

1,2-0,08-0,04+ +0,5×0,03=1,11

Присос воздуха в топку, Ùa т

[1, с.19, таблица 1.8]

0,08

Присос воздуха в вп, Ùa вп

[1, с.19, таблица 1.8]

0,03

Присос воздуха в пылесистему, Ùa пл

[1, с.18]

0,04

Энтальпия газов на выходе из вп, Н"вп2,

Температура этих газов, V"вп2 °С

№6 расчета

328

Средняя температура газов, Vвп2, °С

Скорость дымовых газов, wвп2,

 =9,0635

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aк,

aк = CL× CФ×aн

33×1×1,05=34,65

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией , aн,

[1, с.130] aн=¦(wвп2,dвн)

33

Поправка на относительную длину трубок, CL

[1, с.123]

СL =¦(Lвп2/dвн)

1

Поправка, CФ

[1, с.130] СФ=¦(rН2О,Vвп2)

1,05

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0752

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности, aл,

aл=0,5×(aнл×э2)

10,08/2=5,04

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности, a1,  

a1=aк+aл

34,65+5,047=39,69

Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, a2,

a2=aк

[1, с.177, таблица 6.2]

34,65

Коэффициент теплопередачи, К,

Коэффициент использования ВЗП, z

[1, с.147, таблица 6.6]

0,9

Температурный напор на входе газов, Ùtб, °С

V’вп2-t"вп2

420-300=120

Температурный напор на выходе газов, Ùtм, °С

V" вп2-t’ вп2

328-220=144

Средний температурный напор, Ùtвп2, °С

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.вп2,

18,4996·114·5700/14431,9=832,9492

Несходимость тепловосприятия, dQт.вп2, %

(793,3257-832,9492) ·100/793,3257=4,99<5 %

расчет окончен

 

10.4.3 Расчет первой ступени водяного экономайзера

Расчет проводится согласно рекомендациям данным для расчета второй ступени экономайзера


Таблица 13

Наименование величины

Расчетная формула или страница[1]

Результат расчета

Наружный диаметр труб, d, мм

Из чертежа

32

Внутр. диаметр труб, dвн, мм

Из чертежа

25

Поперечный шаг, S1, мм

Из чертежа

80

Продольный шаг, S2, мм

Из чертежа

64

Число рядов труб на выходе из коллектора, ZР, шт

[1, с.99]

2

Число труб в ряду, Z1, шт

(12,0513-0,08)0,08=150,2

Число рядов труб, Z2, шт

Принимаем с последующим уточнением

28

Живое сечение для прохода газов, Fжэ1, м2

Fжэ1= Fжэ2

48,2592

Поверхность нагрева, Fэ1, м2

Fэ1=p× Lэ1×Z1×Z2× ZР

3,14×0,032×6,2×150,2×28×

×2=5239,9757

Длина трубок в экономайзере, L э1, м

из чертежа

4,3

Температура газов на входе в первую ступень, V’э1, °С

V’э1= V"вп2

328

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’э1,

Н’э1= Н"вп2

2874,3385

Тем-ра воды на входе в первую ступень, t’э1, °С

t’э1= tпв

240

Энтальпия воды на входе в первую ступень, h’э1,

[1, таблица 3] по Рпв

1239,5

Тем-ра воды на выходе из первой ступени, t’’э1, °С

t’’э1= t’э1 [1, с.72]

264

Энтальпия воды на выходе из первой ступени, h’’э1,

h’’э1= h’э1

1296,8368

Тепловосприятие по балансу, Qбэ1,

88,88·(1296,8368-1239,5)/14,4319=353,1132

Энтальпия газов на выходе из ВЭК, Н"э1,

2874,3385+0,02·173,0248-353,1132/0,99=2531,3735

Изменение избытка воздуха в первой ступени, Ùaэ1

№5 расчета

0,02

Температура газа на выходе из вэ, V"э1, °С

№5 расчета

251

Средняя температура воды, tэ1, °С

(240+264)/2=252

Средняя температура газов, Vэ1, °С

Средняя скорость газов, wгэ1,

14,4319·5,24·(374+273)/ (273·48,2592)=3,7138

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, aк,

aк =СS×CZ× CФ×aн

58×0,75 ×0,7×99=30,1455

Поправка на компоновку пучка, СS

Из расчета второй ступени

0,7

Поправка на число поперечных труб, CZ

[1, с.125] СZ =¦(z2)

0,75

Поправка, CФ

[1, с.123] СФ=¦(rН2О,Vэ1)

0,99

Объемная доля водяных паров, rН2О,

№5 расчета

0,0738

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aн,

[1, с.124]

aн=¦(w гэ1×d)

58

Коэффициент теплоотдачи излучением, a1,  

a1=aк

30,1455

Коэффициент теплопередачи, Кэ1,

30,1455/(1+0,0063·30,1455)=25,3349

Коэффициент загрязнения стенки, e,

[1, с.143, рисунок 6.16]

0,0063

Температурный напор на выходе газов, , °С

V’э1- t"э1

328-264=64

Температурный напор на входе газов, , °С

V"э1- t’э1

251-240=11

 Средний температурный напор, Ùtэ1, °С

(64+11)/2=37,5

Тепловосприятие первой ступени экономайзера, Qт.э,

55239,9757·25,3349·37,5/14431,9=344,95

Несходимость тепловосприятия, dQтэ1, %

(353,1132-344,95) ·100/353,1132=2,31

расчет окончен


10.4.4 Расчет первой ступени воздухоподогревателя

Диаметры трубок, их длину шага и количество, а так же глубину установки в конвективной шахте принять из расчета второй ступени воздухоподогревателя.


Таблица 14

Наименование величины

Расчетная формула или страница[1]

Результат расчета

Поверхность нагрева, Fвп1, м2

Fвп1= 3×p×d× Lвп1× Z1× Z2

18200,34

Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп1, м2

Из расчета второй ступени

19,7738

Температура газов на входе в первую ступень, V’вп1, °С

V’вп1= V’’э1

251

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’вп1,

Н’вп1= Н’’э1

2531,3735

Температура воздуха на входе в первую ступень, t’вп1, °С

№6 расчета

30

Энтальпия воздуха на входе в первую ступень, h’вп1,  

№6 расчета

267,2652

Температура воздуха на выходе из первой ступени, T’’вп1, °С

t’’вп1= t’вп2

170

Энтальпия этого воздуха, H’’вп1,

№6 расчета

1539,0148

Тепловосприятие первой ступени, Qбвп1,

Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому, bвп

Из расчета второй ступени воздухоподогревателя

1,11

Присос воздуха в воздухоподогреватель, Ùa вп1

Ùa вп1=Ùa вп2

0,03

Энтальпия газов на выходе из взп, Н"вп1,

2531,3735+0,03·173,0248-1430,7183/0,99=1091,3942

Температура газов на выходе, V’’вп1, °С

№6 расчета по Н"вп1

121

Средняя температура газов, Vвп1, °C

(251+121)/2=186

Ср. скорость газов, wгвп1,

14,4319·5,24·(186+273)/(273·19,7738)=6,43

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности, aк,

aк =СL× CФ×aн

1,1×1×26= 28,6

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aн,

[1, с.130, рис. 6.6 ]

aн=¦(w гэ1×dвн)

26

Поправка на относительную длину трубок, CL

[1, с.123]

СL =¦(Lвп1/dвн)

1,1

Поправка, CФ

[1, с.130] СФ=¦(zН2О,Vвп1)

1

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0725

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности, aл,

aл=0,5×(aнл×ξэ2)

0,5∙0,180∙26=2,34

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности, a1,

a1=aк+aл

28,6+2,34=30,94

Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, a2,

a2=aк

[1, с.177, таблица 6.2]

28,6

Коэффициент теплопередачи, К,

0,9·30,94·28,6/(30,94+28,6)=13,3758

Коэффициент использования воздухоподогревателя, z

[1, с.147, таблица 6.6]

0,9

Температурный напор на входе газов, Ùtб, °С

V’вп1-t"вп1

251-170=81

Температурный напор на выходе газов, Ùtм, °С

V"вп1-t’вп1

121-30=91

Средний температурный напор, Ùtвп1, °С

(81+91)/2=86

Тепловосприятие первой ступени пароперегревателя, Qт.вп1,

18200,34·13,3758·86/14431,9=1450,6895

Несходимость тепловосприятия, dQт.вп1, %

(1430,7183-1450,6895) ·100/1430,7183=1,39% расчет окончен


11. Определение неувязки котлоагрегата


Расчет сведен в таблицу 15

Потеря тепла с уходящими газами, q2, %

=4,6498

КПД, hпг, %

hпг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)

100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615)=93,4087

Расход топлива, В,

Тепло воздуха, Qв,  

Полезное тепловыделение в топке, Qт,  

Удельное тепловосприятие топки, Qлт,  

Определение неувязки, /ΔQ/

×hпг - (Qлт+Qш+Qп1+Qп2 + QЭ1+ QЭ2+ QП1+ QП1)(100 –q4/100)

16606,154*0.934087 – (7849,841972+883,809+2109,0099+2001,8914+520,6512+344,95+832,9492+1450,6895)*(100-1.5/100)=-426,6607

Несходимость баланса, /dQ/, %

/ΔQ/*100/

426,6607*100/16606,154=2,5733%


Список используемой литературы


1.                 Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. – М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.: ил.

2.                 Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. //Под ред. Григорьев В.А., Зорин В.М. – М.: Энергия, 1980.

3.                 Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.

4.                 Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 – "Тепловые электрические станции", 1007 – "Промышленная теплоэнергетика" / Сост. Е.А. Бойко, Т.И. Охорзина; КГТУ. Красноярск, 2003. 223с.


Страницы: 1, 2, 3, 4


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.