Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ
|В,кг/с | | |
|Расчетный расход топлива, |[pic] |0,54 |
|Вр, кг/с | | |
5 Основные конструктивные характеристики топки
Парогенераторы типа Е-25-24-380ГМ имеют камерную топку для сжигания мазута.
Определяем активный объем и тепловое напряжение топки. Расчетное тепловое
напряжение не должно превышать допустимого, указанного в табл. 4-3. С
учетом рекомендаций приложения III выбираем количество и тип газомазутных
горелок, установленных на боковых стенках. Расчеты приведены в таблице 2-6.
Таблица 2-6 Расчет конструктивных характеристик топки
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Активный объём топки, Vт,м3|По конструктивным |89.4 |
| |размерам | |
|Тепловое напряжение объема | | |
|топки: | | |
|расчетное, qV, кВт/м3 |ВQнр/Vт |0,54*40310/89,4=243,48 |
|допустимое, qV,кВт/м3 |по табл. 4-5 |249 |
|Количество горелок, n, шт. |По табл. III-10 |2 |
|Теплопроизводительность |[pic] |1,25[pic]10-3=13,6 |
|горелки, Qг, МВт | | |
|Тип горелки |По табл. III-6 |ГМП-16 |
6 Расчет теплообмена в топке
Топка парогенератора Е-25-24-380ГМ полностью экранирована трубами
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 |
Страницы: 1, 2, 3
|