У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

на тему- [Тепловой расчет парогенератора] Содержание пояснительной записки- Задание исход

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 18.2.2025

PAGE \* MERGEFORMAT 5

Курсовой проект по дисциплине

Теплогенерирующие установки

на тему:

<Тепловой расчет парогенератора>

Содержание пояснительной записки:

Задание, исходные данные 1
Введение 5
Тепловой расчет парогенератора типа ТП – 55У: 8

3.1. Выбор типа топки 8

3.1.1. Топливо, воздух и продукты сгорания 8

3.2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива 11

3.2.1. Основные конструктивные характеристика топки 12

3.2.2. Расчет теплообмена в топке 13

3.2.3. Поверочный расчет теплообмена в топке 14

3.3. Расчет фестона и перегревателя 16

3.4. Расчет хвостовых поверхностей 20

3.5. Поверочный расчет второй ступени перегревателя 21

3.6. Конструктивный расчет первой ступени перегревателя 24

3.7. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера 26

3.8. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя 29

3.9. Поверочный расчет второй ступени экономайзера 30

3.10. Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя 32

3.11. Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя 34

3.12. Расчет невязки теплового баланса парогенератора 37

Выводы 38

Перечень ссылок 40

Введение

В тепловом расчете парогенератора для принятых конструкций и размеров котельного агрегата при заданных нагрузке и виде топлива определяют температуры: воды, воздуха и газов при входе и выходе в отдельных поверхностях нагрева, коэффициент полезного действия парогенератора, а также расход топлива и расходы и скорости воздуха и дымовых газов.

Тепловой расчет парогенератора производиться также для оценки экономичности и надежности агрегата, при его работе на заданном топливе, влияние необходимых мероприятий по реконструкции, выбору вспомогательного оборудования, а также получения необходимых исходных данных для следующего вида расчета:

Аэродинамического;
Гидравлического;
Температур метала и прочности труб;
Интенсивности золового износа труб;
Коррозии.

Номинальной производительностью парогенератора называют наибольшую производительность которую агрегат должен обеспечивать в течении длительной эксплуатации при заданных номинальных величинах параметров пара и воды.

В тепловом расчете парогенератора температуры уходящих газов и горячего воздуха могут указываться в задании или выбираются в соответствии с рекомендациями изложенными в методической литературе.

Температура газов в конце топки и по газоходам, а также скорости газов воды и пара, а также энтальпии воды и пара в промежуточных (критических) точках пара – водяного тракта, также выбираются на основе рекомендаций, изложенных в методической литературе.

На рисунке 2.1 приведено расчетная схема парогенератора типа ТП – 35У выбранного в качестве прототипа.

Рис. 2.1 Расчетная схема парогенератора типа ТП – 35У

Описание и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У выбираемого в качестве прототипа, представленные в таблице 2-1:

Таблица 2-1. Технические и основные конструктивные характеристики парогенератора ТП-35У

Наименование показателем	Топливо
	каменный уголь	бурый уголь	фрезерный торф
Номинальная паропроизводительность, т/ч	35	35	35
Рабочее давление пара, МПа	4	4	4
Температура перегретого пара, ◦С	440	440	440
Тип топки	С шахматными мельницами и твердым шакоудалением	Системы Шершнева или шахматными мельницами
Площадь поверхностей нагрева, м2 лучевоспринимающая (экранов и фестона) конвективная: фестона перегревателя экономайзера воздухоподогревателя	192 42 273-335 391 2000	192 42 209 335 2000	192 42 199 391 2000

3.Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У

3.1. Выбор типа топки

Выбор типа топки. Для сжигания заданного топлива выбираем камерную топку с твердым шлакоудалением и размолом топлива в шаровой барабанной мельнице, пылесистему — с промежуточным бункером.

Температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель принимаем равной 35°С, горячего воздуха —320° С.

3.1.1. Топливо, воздух и продукты сгорания.

Расчетные характеристики топлива: Wp – 8,0%; Ap – 23,0%; Sр k+op – 3,2%; Cp – 55,2%; Hp – 3,8%; Np -1,0%; Op – 5,8%; Qнр – 22,04 МДж/кг; Vг – 40%.

Пересчитываем состав и теплоту сгорания топлива на заданные влажность Wp – 4%; Ар – 18% :

1.Sр k+op = (Sр k+op+к)таб. = 3,2 3,61%

2. Cp = Cp таб*78/69 = 55.2*78/69 = 62,4%

3.Hp = Hp таб *78/69 = 3,8*78/69 = 4,29%

4. Np = Np таб *78/69 = 1,0*78/69 = 1,13%

5. Op = Op таб*78/69 = 5,8*78/69 = 6,55%

Проверяем правильность расчета состава топлива:

Sр k+op+ Cp+ Hp+ Np+ Op+ Wp+ Ар = 3,61+62,4+4,2+1,13+6,55+4+18=99,89%

Определяем погрешность полученных вычислений:

Qнр =(Qр таб +25 Wpтаб)*1,17-25 Wp*зад = (22400+25*8,0)* 78/69 -25*4 = 25447.71КДж/кг

Определяем погрешность проведенных вычислений:

Даный тип топлива не рекомендуется для даного типа парогенератора.

Рассчитываем теоретический объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива:

Vо= 0,0889*( Cp+0,375 Sр k+op)+0,265* Hp-0,0333 Op = 0,0889(62,4+0,45*0,375*3,61)+0,265*4,29-0,0333*6,55 = 6,58 м3/кг.

Определяем теоретические объемы продуктов сгорания топлива:

а) объем двухатомных газов:

VN2 = 0,79V0+0,008 Np = 0,79*6,58+0,008*1,0= 5,20 м3/кг.

б) объем трехатомных газов:

VRO2 = 1,866* = 1,866* = 1,18 м3/кг.

в) объем водяных паров:

VH2O=0,111 Hp+0,0124 Wp+0,0161V0=0,111*4,29+0,012*1.13+0,016*6,58= 0,59 м3/кг.

Результаты расчетов сводим в табл. 3-1.

Таблица 3-1 Присосы воздуха по газоходам ∆а и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах а"

Участки газового тракта	∆а	а"	а
Топка и фестон	0,07	1,2	1,58
Перегреватель (II ступень)	0,05	1,28	1,66
То же (I ступень)	0,05	1,3	1,68
Экономайзер стальной (II ступень)	0,04	1,33	1,71

Воздухоподогреватель трубчатый (II ступень)	0,03	1,36	1,74

Экономайзер стальной (I ступень)	0,08	1,39	1,77

Воздухонагреватель трубчатый (I ступень)	0,06	1,42	1,8

Рассчитываем объемы газов по газоходам, объемные доли газов, концентрацию золы в газах и полученные результаты сводим в табл. 3-2.

Таблица 3-2 Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора (Vo = 6,82 м3/кг; VRO2 = 1,26 м3/кг; VN2 = 5,39 м3/кг; VH2O = 0,63 м3/кг )

Величина	Газоходы
	единица	топка и фестон	II ступень перегревателя	I ступень перегревателя	II ступень экономайзера	II ступень воздухоподогревателя	I ступень экономайзера	I ступень воздухоподогревателя

Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе	-	1,2	1,28	1,3	1,33	1,36	1,39	1,42

VRO 2	м3/кг	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18
VR2 = VN2 +(a – 1)*V	м3/кг	9,01	9,54	9,67	9,87	10,06	10.26	10,46
VH2O= VH2O + 0,0161(a – 1)V	м3/кг	0,651	0,659	0,662	0,665	0,668	0,671	0,674
VГ= VRO 2+ VR2+VH2O	м3/кг	10,84	11,37	11,51	11,71	11,90	12,11	12.31
r RO 2 = VRO 2/ VГ	-	0,108	0,103	0,102	0,100	0,099	0.097	0,095

Продолжение табл. 3-2

r H2O = VH2O / VГ	-	0,060	0,057	0,057	0,056	0,056	0,055	0,054
r N = rRO2 +rH2O	-	0,168	0,16	0,159	0,156	0,155	0,152	0,149
μ = 10Ap*aун/ VГ	-	15,7	15,0	14,8	14,5	14,3	14,11	13,8

3.2. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива.

Тепловой баланс составляем в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Qрр. Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника теплоты отсутствует, имеем: Qв.н. = 0, и iт.л. = 0. Выполненные расчеты сводим в табл. 3-3

Таблица 3-3. Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива.

Наименование	Обозначение	Расчетная формула способ определения	Единицы	Расчет

Располагаемая теплота топлива	Qpр	Qpр+Qвн+t	кДж/кг	25447
Потеря теплоты от хим. неполноты сгорания топлива	q3	По таб. 4-3[2]	%	0

Потеря теплоты от мех. неполноты сгорания топлива	q4	То же [2]	%	5

Температура уходящих газов	ʋух	135	оС	170
Энтальпия уходящих газов	Iух	2000	кДж/кг	2050
Температура воздуха в котельной	tхв	25	оС	25
Энтальпия воздуха в котельной	Iхв	250	оС	240
Потери теплоты с уходящими газами	q2	(Iух- aун* Iхв )*(100- q4)/ Qpр	кДж/кг	6,3
Потери теплоты от наружного охлаждения	q5	По рис. 3-1[2]	%	1,0
Сумма тепловых потерь	Σq	q2+q3+q4+q5	%	12,3
КПД парогенератора	ηпг	100-Σq	оС	87,7
Коэффициент сохранения теплоты	φ	1- q5 / ηпг +q5	-	0,986
Паропроизводительность агрегата	D	8,89	кг/с	15,27
Давление пара в барабане	Рб	4,2	Мпа	4,5
Температура перегретого пара	i п.п	250	оС	350
Температура питательной воды	t п.в	90	оС	100

Продолжение табл. 3-3

Удельная энтальпия перегретого пара	i п.п	По таб. VI-8 [2]	кДж/кг	3084
Удельная энтальпия питательной воды	t п.в	VI-8 [2]	кДж/кг	373
Значение продувки	P	2,5	%	4,5
Полезно используемая теплота в агрегате	Qпв	D*(iп.п – iп.в)+DP/100(iкип-iп.в)	кВт	42,0*103
Полный расход топлива	В	(Qпг100)/(Qpрηпг)	кг/с	1,90
Расчетный расход топлива	Вр	В*(100-q4)/100	кг/с	1,80

Выводы: 1. Qpр согласно расчетам составляет 25447 кДж/кг, что больше 20000 не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. Отношение В/ Вр составляет 1,90%, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.2.1. Основные конструктивные характеристики топки.

Парогенераторы типа ТП-55У имеют пылеугольную топку для камерного сжигания каменных и бурых углей и фрезерного торфа. По чертежам парогенератора составляем расчетную схему топки. В соответствии с рекомендациями гл. 4 определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qv. Расчетное значение qv не должно превышать допустимого. Выбираем количество и тип пылеугольных горелок, устанавливаемых на фронтовой стене топки. Расчеты выполняем в табл. 3-4.

Таблица 3-4. Расчет конструктивных характеристик топки

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула
Активный объем топочной камеры	VГ	по конструктивным размерам	м3	350.2
Тепловое напряжение объема топки:
расчетное	qv	В*Qнр/Vт	кВт/м3	138,0
допустимое	qv	По табл.4-3 [2]	кВт/м3	160

Продолжение табл. 3-4

Количество горелок

По табл.III-10 [2]

шт.

Теплопроизводительность горелки

Qг

1,25*(В*Qнр)/n*10-3

мВт

30,2

Тип горелки

По табл.III-6 [2]

ТКЗ-ЦКТИ,

ГУ-II№3

3.2.2 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора полностью экранированная трубами диаметром 60 мм и толщиной стенки 3 мм с шагом 110 мм на фронтовой и боковых стенах и 80 мм на задней стене. Для повышения устойчивости горения топлива с малым выходом летучих в нижней части топки устанавливаем зажигательный пояс из хромомагнезитовой обмазки, нанесенной на ошипованные экранных труб. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь ее стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки, результаты расчета сводим в табл. 3-5

Таблица 3-5. Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади

лучевоспринимающей поверхности топки Hл

Величина	Единица	Стены топки	Выходное окно топки	Суммарная площадь
Наименование	Обозначение		фронт. и свод	боковые	задняя
Общая площадь стены и выходного окна	Fст	м2	125,8	147,9	69,7	34	377,4

Расстояние между осями крайних труб	в	м	4,66	4,07х2	4,66	4,66	-

Освещенная длинна труб	ℓосв	м	13,8	9,9	8,5	4,3	-
Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью:

полная	F	м2	109,48	137,02	67,32	34	347,82
покрытая торкретом	Fзакр	м2	23,8	25,5	-	-	49,3
открытая	Fоткр	м2	85,68	111,52	67,32	34	298,52
Наружный диаметр экранных труб	d	мм	60	60	60	60	-

Продолжение табл. 3-5

Расстояние от оси экранных труб до кладки(стены)	ℓ	мм	110	110	80	-	-

Шаг экранных труб	S	мм	60	60	60	-	-
Отношение	S/d	-	1,83	1,83	1,33	-	-
Отношение	ℓ/d	-	1	1	1	-	-
Угловой коэффициент экрана	х	-	0,9	0,9	0,96	1,00	-
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов	Нл.откр	м2	77,18	100,98	64,94	34	277,1

Площадь лучевоспринимающей поверхности экранов, покрытых торкретом	Нл.закр	м2	23,8	25,5	-	-	49,3

3.2.3. Поверочный расчет теплообмена в топке

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке, результаты сводим в табл. 3-6

Таблица 3-6. Поверочный расчет теплообмена в топке.

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула, способ определения
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности	Нл	По конструктивным размерам	м2	326,4

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов	Нл.откр	По конструктивным размерам	м2	277,1

Площадь лучевоспринимающей поверхности закрытых экранов	Нл.закр	По конструктивным размерам	м2	49,3

Полная площадь стен топочной камеры	Fст	По конструктивным размерам	м2	377,4
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности	Ψ	( ζоткрНл.откр+ ζзакрНл.зак)/Fст	-	0,356

Эффективная толщина излучающего слоя пламени	s	3,6*Vт/Fст	м	3,34

Полная высота топки	Нт	По конструктивным размерам	м	18,02

Продолжение табл. 3-6

Высота расположения горелок	hr	По конструктивным размерам	м	4,42
Относительный уровень расположения горелок	Xт	hr/Нт	-	0,4156

Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке	М	0,59-0,5Xт	-	0,382

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки	ат	По табл. 4 -3 [2]	-	1,2

Присос воздуха в топки	∆ат	По табл. 2 – 1 [2]	-	0,1
Присос воздуха в системе пылеприготовления	∆аплу	То же	-	0,1
Температура горячего воздуха	tг.в	По предварительному выбору	0С	380
Энтальпия горячего воздуха	Iг.в	По Iϑ табл. [2]	кДж/кг	3500
Энтальпия присосов воздуха	Iпрс	То же	кДж/кг	225
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом	Qв	(ат-∆ат-∆аплу)Iгв+(∆ат+∆аплу) Iпрс	кДж/кг	3545

Полезное тепловыделение в топке	Qт	Qp*(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+ Qв- Qв.вн	кДж/кг	28992
Адиабатическая температура горения	ϑа	По табл. 10 [2]	0С	2500
Температура газов на выходе из топки	ϑт''	По предварительному выбору	0С	100
Энтальпия газов на выходе из топки	Iт''	По Iϑ табл. [2]	кДж/кг	14500
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	Vcср	(Qт-Iт”)/(ϑа-ϑт’’)	кДж/кг	9,66

Объемная доля:
водяных паров	rH2O	По табл. 1-2 [2]	-	0,060
трехатомных газов	rRO2	То же	-	0,108
Суммарная объемная доля трехатомных газов	rn	rRO2+ rH2O	-	0,168

Произведение	ρrns	ρrns	м*мПа	0,056
Коэффициент ослабления лучей:	kr	По рис. 5-5 или по формуле 5-26 [2]	l(м*мПа)	18
трехатомных газов	kзл	По рис. 5-6 или по формуле 5-27 [2]	l(м*мПа)	0,067
золовыми частицами	kкокс	По § 5-2 [2]	l(м*мПа)	10
частицами кокса	χ1	По § 5-2 [2]	-	1
Безразмерные параметры	χ2	То же	-	0,1

Продолжение табл. 3-6

Коэффициент ослабления лучей топочной средой	k	krrn+ kзл μзл+ kкокс* χ1* χ2	l(м*мПа)	5,26

Суммарная сила поглощения топочного объема	kρs	Kρs	-	1,7

Степень черноты факела	аф	По рис. 5-4 или по формуле 5-22 [2]	-	0,7
Степень черноты топки	ат	По рис. 5-3 или по формуле 5-20 [2]	-	0,8
Тепловая нагрузка стен топки	qF	(Вp*Qт)/(Fст )	кВт/м2	138,2
Температура газов на выходе из топки	ϑт''	По рис. 5-7 или по формуле 5-3 [2]	0С	1055
Энтальпия газов на выходе из топки	Iт''	По Iϑ табл. [2]	кДж/кг	14500
Общее тепловосприятие топки	Qт	φ*(Qт-Iт’’)	кДж/кг	14289
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки	Qл	(Вp*Qт)/( Нл)	кВт/м	78,7

Выводы: 1.Vсср согласно расчетам составляет 9,66 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.Qлт согласно расчетам составляет 14289 кДж/кг,Qт28992кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.3. Расчет фестона и перегревателя

При тепловом расчете серийного парогенератора фестон, как правило, не изменяют, а проверяют поверочным расчетом.

Перегреватель включен по сложной схеме с пароохладителем, установленным ,,в рассечку,,. Следовательно, расчет перегревателя нужно вести раздельно, до пароохладителя и после него. Тепловосприятие пароохладителя учтем при расчете первой (по ходу пара) ступени перегревателя.

Первая ступень выполнена из сдвоенных змеевиков и включена по схеме с параллельно – смешанным током, вторая – из одинарным змеевиком и включена по схеме с последовательно – смешанным током. Обе ступени имеют коридорное расположение труб.

Змеевики второй ступени перегревателя изготовлены из жаропрочной стали, и ее поверхность нагрева, а также конструктивные размеры изменять не следует. Эту ступень проверим поверочным расчетом.

Для первой ступени, выполненной из углеродистой стали, конструктивным расчетом определяют требуемую площадь поверхности нагрева.

Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитываем с учетом коэффициента тепловой эффективности Ψ. Влияние излучения газового объема, расположенного перед первой ступенью, на коэффициент теплопередачи перегревателя учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением.

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенератора, сводим в табл. 3-7.

Таблица 3-7. Поверочный расчет фестона

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Полная площадь поверхности нагрева	Н	По конструктивным размерам	м2	71,4
Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона	Ндоп	То же	м2	6,8

Диаметр труб	d	То же	мм	60х3
Относительный шаг труб:
поперечный	s1/d	То же	-	4
продольный	s2/d	То же	-	3,5
Количество рядов труб	z2	То же	шт.	3
Количество труб в ряду	z1	То же	шт.	16
Площадь живого сечения для прохода газов	F	АВ-z1dl	м2	22,6
Эффективная толщина излучающего слоя	s	0,9(4s1s2/( πd) - 1)d	м	0,85

Продолжение табл. 3-7

Температура газов перед фестоном	ϑ'	Из расчета топки	оС	1055
Энтальпия газов перед фестоном	I'	То же	кДж/кг	14500
Температура газов за фестоном	ϑ''	По предварительному выбору	оС	950
Энтальпия газов за фестоном	I''	По Iϑ - таблице [2]	кДж/кг	13500
Количество теплоты отданное фестону	Qг	φ*(I'-I'')	кДж/кг	986
Температура кипения при давлении в барабане рб = 4,3 мПа	tкип	По табл. VI – 7 [2]	оС	257,4
Средняя температура газов	ϑср	0,5*(ϑ'+ϑ'')	о С	1002.5
Средняя температурный напор	∆t	ϑср- tкип	оС	745,1
Средняя скорость газов	ω	(ВpVГ(ϑср+273))/(F*273)	м/с	4.03
Коэффициент теплоотдачи конвекции	ак	По рис. 6-4 [2]	кВт/(м2К)	30.6
Суммарная поглощательная способность трехатомный газов	prns	prns	мМПа	0,0142
Коэффициент ослабления лучей трехатомных газов	kг	По рис. 5-5 или по формуле (5-26) [2]	l/(мМПа)	13
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kзл	По рис. 5-6 или формуле (5-27) [2]	l/(мМПа)	0,068
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока	kрs	(kгrn+ kзл μзл)ρs	-	0,2
Степень черноты излучающей среды	a	По рис. 5-4 или формуле (5-22) [2]	-	0,18
Температура загрязненной стенки трубы	tст	tкип+∆t	оС	337.4
Коэффициент использования поверхности нагрева	ξ	По § 6-2 [2]	-	1
Коэффициент теплоотдачи излучением	ал	По рис. 6-11 (ал = ала) [2]	Вт/(м2К)	34.2
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а1	ξ(ак+ ал)	Вт/(м2К)	64.8
Коэффициент загрязнения	ε	По рис. 6-13 или формуле (6-37) [2]	м2К/Вт	0,015

Продолжение табл. 3-7

Коэффициент теплоотдачи	k	а1/(1+εа1)	Вт/(м2К)	32,8
Тепловосприятие фестона по уравнению теплоотдачи	Qф	kH∆t/(Вp*1000)	кДж/кг	970
Тепловосприятие настенных труб	Qдоп	kНдоп∆t/(Вp*1000)	кДж/кг	92.3
Суммарное тепловосприятие газохода фестона	Qг	Qф+ Qдоп	кДж/кг	1062
Расхождение расчетных тепловосприятий	∆Q	(Qт-Qг)/Qт*100	%	7.182

Вывод: 1.ак согласно расчету составляет 30.6 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ал согласно расчету составляет 34.2 кВт/(м2К),что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчету составляет 32,8 кВт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Qт согласно расчету составляет 1062 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.∆Q согласно расчету составляет 7.182 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-8 Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Размеры и характеристики	Единица	Ступень
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения		I	II
Диаметр труб	d/dвн	По конструктивным размерам	Мм	38/32	38/32
Количество труб в ряду (поперек газохода)	z1	То же	шт.	40	40
Количество рядов труб (по ходу газов)	z2	То же	шт.	22	6
Средний шаг труб:

Продолжение табл. 3-8

поперечный	s2	То же	Мм	110	110
продольный	s2	То же	Мм	82	104
Расположение труб в пучке		То же	-	Коридорное	Коридорное
Характер омывания	-	То же	-	Поперечное	Поперечное
Средняя длинна змеевика	l	То же	М	1,65	3,50
Суммарная длинна труб	Σl	То же	М	1450	840
Полная площадь поверхности нагрева	H	πdΣl	м2	295.8	173.4
Площадь живого сечения на входе	F'	a'b'-l'z1d	м2	12.24	19.37
То же, на выходе	F''	a''b''-l''z2d	м2	7.99	15.98
Средняя площадь живого сечения газохода	Fср	2F'F''/(F'+F'')	м2	9.69	17.34
Количество параллельно включенных змеевиков (по пару)	m	По конструктивным размерам	шт.	40	40
Площадь живого сечения для прохода пара	f	πd2внm/4	м2	0,032	0,032

3.4. Расчет хвостовых поверхностей.

При выполнении проекта установки агрегата на заданные паропроизводительность, параметры пара и вид топлива, а также при разработке проекта реконструкции существующего парогенератора в связи с повышением его производительности путем изменения параметров пара и вида топлива используют два варианта расчета хвостовых поверхностей:

1. Для парогенератора, хвостовые поверхности которого в основном соответствуют условиям задания на проектирование, поверочно - конструктивным расчетом проверяют экономайзер и воздухоподогреватель с внесением в их конструктивные размеры и характеристики необходимых корректив.

2. Для парогенератора, не имеющего хвостовых поверхностей или если имеющиеся хвостовые поверхности условиям задания на проектирование не удовлетворяют, конструктивным расчетом новых хвостовых поверхностей определяют их площади нагрева и конструктивные характеристики.

1 Полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого. Для пересчета (второе приближение) принимаем другое значение температуры пара на входе в ступень и повторяем расчет.

2 Полученная температура отличается от температуры газов в первом приближении менее чем на 50° С, поэтому коэффициент теплопередачи пересчитывать не требуется.

3 Полученное расхождение тепловосприятий не превышает допустимого. Следовательно, значение температуры пара на входе во вторую ступень перегревателя V = 250° С, принятое при втором приближении, конструктивным характеристикам ступени соответствует и поверочный расчет ступени на этом заканчиваем.

3.5 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Таблица 3-9 Поверочный расчет второй ступени перегревателя

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Диаметр труб	d/dвн	По конструктивным размерам	мм	38/32
Площадь поверхности нагрева	Н	То же	м2	173.4
Температура пара на выходе из ступени	t''	По заданию	0С	380
То же, на входе в ступень	t'	По предварительному выбору	0С	360
Давление пара:
на выходе из ступени	р''	По заданию	МПа	4,5

Продолжение табл. 3-9

на входе в ступень	р'	По выбору	МПа	4,2
Удельная энтальпия пара:
на выходе из ступени	i''п	По табл. VI – 8 [2]	кДж/кг	3163
на входе в ступень	i'п	То же [2]	кДж/кг	3114
Суммарное тепловосприятие ступени	Q	D/Вp(i''п-i'п)	кДж/кг	415.6
Средняя удельная теплотворная нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки	qсрл	Из расчета топки	кВт/м2	78
Коэффициент распределения тепловой нагрузки:
по высоте	ηв	По рис. 5-2 [2]	-	0,6
между стенами	ηст	По рис. 5-7 [2]	-	1,1
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки	qл	Ηвηсqсрл	кВт/м2	53.6
Угловой коэффициент фестона	хф	По рис. 5-1 [2]	-	0,59
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью	F'г	a'b'	м2	17,2
Лучистое тепловосприятие ступени	Qл	qл/Вp(1-хф)F'г	кДж/кг	209.9
Конвективное тепловосприятие ступени	Qк	Q - Qл	кДж/кг	3946.1
Температура газов перед ступенью	ϑ'	Из расчета фестона	0С	950
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	13500
То же, на выходе из ступни	I''	I'+ Qл/φ+∆aI0прс	кДж/кг	9.505
Температура газов на выходе из ступени	ϑ''	по Iϑ табл. [2]	0С	850
Средняя температура газов	ϑср	0,5(ϑ'+ ϑ'')	0С	900
Средняя скорость газов в ступени	ωг	(ВpVГ(273+ϑср)/273Fср	м/с	5.0
Коэффициент теплоотдачи конвекции	aк	По рис. 6-5 [2]	Вт/(м2К)	36
Средняя температура пара	tср	0,5(t'+ t'')	0С	370
Объем пара при средней температуре	υп	По табл. VI – 8 [2]	м3/кг	0,075
Средняя скорость пара	ωп	Dυп/f	м/с	35.7,
Коэффициент теплоотдачи от стенке к пару	a2	По рис. 6-7 [2]	Вт/(м2К)	1262

Продолжение табл. 3-9

Толщина излучающего слоя	s	0,9(4s1s2/πd2-1)d	м	0,31
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	prns	prns	м*МПа	0,0049
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kr	По рис. 5-5 [2]	l(м*МПа)	20
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kзл	По рис. 5-6 [2]	l(м*МПа)	0,07
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока	рks	(krrn+ kзлμзл) ps	-	0,13
Степень черноты излучающей среды	а	По рис. 5-4 [2]	-	0,15
Коэффициент загрязнения	ε	По § 6-2 [2]	м2К/Вт	0,0043
Температура загрязненной стенки трубы	tст	tср+(ε+1/а2)Вp/Н*Q	0С	370.0
Коэффициент теплоотдачи излучением	aл	По рис. 6-11 [2]	Вт/(м2К)	29,5
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a1	ξ(ак+ ал)	Вт/(м2К)	65,5
Коэффициент тепловой эффективности	Ψ	По табл. 6-2 [2]	-	0,6
Коэффициент теплопередачи	k	Ψ а2а1/(а1+а2)	Вт/(м2К)	37.3
Разность температур между газами и паром:
наибольшая	∆tб	ϑ'- t''	0С	570
наименьшая	∆tм	ϑ''- t'	0С	490
Температурный напор при противотоке	∆tпрс	(∆tб-∆tм)/(2,3lg ∆tб/∆tм)	0С	540
Площадь поверхности нагрева прямоточного участка	Нпрм	По конструктивным размерам	м2	88.4
Полная площадь поверхности нагрева ступени	Н	То же	м2	173.4
Параметр	А	Нпрм/Н	-	0,5
Полный перепад температур газов	τ1	ϑ'- ϑ''	0С	100
То же, пара	τ2	t''- t'	0С	20
Параметр	Р	τ2/(ϑ'- t')	-	0,033
Параметр	R	τ1/ τ2	-	5
Коэффициент перехода к сложной схеме	Ψ	По рис. 6-14 [2]	-	0,995

Продолжение табл. 3-9

Температурный перепад	∆t	Ψtпрс	0С	537.3
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	Qт	kH∆t/Вp103	кДж/кг	1697
Расхождение расчетов тепловосприятия	∆Q	(Qт-Qк)/Qт*100	%	-56.9

Выводы: 1.Q согласно расчетам составляет 415.6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ак согласно расчетам составляет 36 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.ал согласно расчетам составляет 29,5 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.∆tпрт согласно расчетам составляет 540 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5.∆t согласно расчетам составляет 537 оС, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

6. ∆Q согласно расчетам составляет -56.9 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.6 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Таблица 3-10 Конструктивный расчет первой ступени перегревателя

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Диаметр труб		По конструктивным размерам	мм	38/32
Параметры пара на входе в ступень:
давление	р'	р' = pб	Мпа	4,5
температура	t'	t' = tн	оС	256
паросодержание	х	По выбору	-	0,93
Удельная энтальпия:
кипящей воды	і'	По табл. VI – 7 [2]	кДж/кг	1200

Продолжение табл. 3-10

сухого насыщенного пара	і''	То же [2]	кДж/кг	2800
Удельная энтальпия пара на входе в ступень	і'п	хі"+(1-х) і'	кДж/кг	2688
Параметры пара на выходе из ступени:
давление	р''	Из расчета второй ступени перегревателя	Мпа	4,5
температура	t''	То же	оС	350
удельная энтальпия	і''п	То же	кДж/кг	3130
Тепловосприятие пароохладителя	∆іпо	По выбору	кДж/кг	60
Тепловосприятие ступени	Q	D/Вp(і"п+∆іпо-і'п)	кДж/кг	4258
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	Из расчета второй ступени перегревателя	кДж/кг	13500
Температура газов на входе в ступень	ϑ'	То же	оС	846
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	I'-D/Вp+∆аIoпрс	кДж/кг	1781
Температура газов на выходе из ступень	ϑ''	По Iϑ-таблице [2]	оС	614
Средняя температура газов в ступени	ϑср	0,5(ϑ '+ ϑ '')	оС	730
Средняя скорость газов в ступени	ωг	ВpVгϑср/273F	м/с	13.3
Коэффициент теплоотдачи конвекции	aк	По рис. 6-5 [2]	Вт/(м2К)	56.9
Средняя температура пара	Tс	0,5(t'+ t'')	оС	357
Объем пара при средней температуре	υп	По табл. VI – 8 [2]	м/кг	0,061
Средняя скорость пара	ωп	Dυп/f	м/с	29.1
Коэффициент теплоотдачи от стенке к пару	a2	По рис. 6-7 [2]	Вт/(м2К)	4770
Эффективная толщина излучающего слоя	s	0,9( 4s1s2/πd2-1)d	м	0,25
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	prns	prns	м*Мпа	0,0039

Продолжение табл. 3-10

Коэффициент ослабления лучей:
трехатомными газами	kг	По рис. 5-5 [2]	l/(м*Мпа)	20
золовыми частицами	kзл	По рис. 5-6 [2]	l/(м*Мпа)	0,077
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока	kps	(krrn+ kзл μзл) ps	-	0,10
Степень черноты излучающей среды	a	По рис. 5-4 [2]	-	0,15
Коэффициент загрязнения	ε	По § 6-2 [2]	мК/Вт	0,007
Температура загрязненной стенки трубы	tст	tср+(ε+1/а2 )ВрQ/H103	оС	492
Коэффициент теплоотдачи излучением	aл	По рис. 6-11 [2]	Вт/(м2К)	21.7
Температура в объеме камеры перед ступенью	ϑ	Из расчета второй ступени перегревателя	оС	850
Коэффициент	A	По § 6-2 [2]	-	0,4
Глубина по ходу газов:
ступени (пучка)	lп	По конструктивным размерам	-	0,7
объема перед ступенью	lоб	То же	м	1,8
Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема перед ступенью	a'л	ал[1+A(Тк/100)*lоб/lп]	Вт/(м2К)	28.3

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a1	ζ(ак+ал)	Вт/(м2К)	85.1
Коэффициент тепловой эффективности	Ψ	По табл. 6-2 [2]	-	0,6
Коэффициент теплопередачи	k	Ψ(а1а2/(а1+а2))	Вт/(м2К)	50.1
Разность температур между газами и паром:
наибольшая	∆tб	ϑ'- t''	оС	496
наименьшая	∆tм	ϑ''- t'	оС	358
Температурный напор при противотоке	∆tпрт	(∆tб-∆tм)/(2,3lg ∆tб/∆tм)	оС	305

Продолжение табл. 3-10

Полный перепад температур газового потока в ступени	τб	ϑ'- ϑ''	оС	232
Полный перепад температур потока пара	τм	t''- t'	оС	94
Параметр	R	τб/τм	-	2.4
То же	P	τм/(ϑ'- t')	-	0,159
Коэффициент перехода к сложной схеме	Ψ	По рис. 6-15 [2]	-	0,94
Температурный перепад	∆t	Ψ∆tпрт	оС	286.7
Площадь поверхности нагрева ступени	H	ВpQ/k∆t103	м	533

Выводы: 1.ак согласно расчетам составляет 56,9 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2.ал согласно расчетам составляет 21,7 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 50,1 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.7 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Используя чертежи и техническую документацию парогенератора ТП-55У, составляем таблицы конструктивных размеров и характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.

Таблица 3-11 Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование	Обозначение	Единица	Ступень
			I	II
Диаметр труб:
наружный	D	мм	32	32
внутренний	Dвн	мм	26	26
Расположение труб	-	-	шахматное	шахматное
Количество труб в горизонтальном ряду	z1	шт.	16	16
Количество горизонтальных рядов труб	z2	шт.	38	12
Шаг труб:
поперек потока газов (по ширине)	s1	мм	90	90
вдоль потока газов (по высоте)	s2	мм	56	56
Относительный шаг труб
поперечный	-	-	2,8	2,8
продольный	-	-	1,75	1,75
Площадь поверхности нагрева	H	м2	425	136
Размеры сечения газохода поперек движения газов		м	4,73	4,73
Площадь живого сечения для прохода газов	F	м2	7.14	7.14
Количество параллельно включенных труб (по воде)	z0	шт.	32	32
Площадь живого сечения для прохода воды	F	м2	0,028	0,028

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Таблица 3-12 Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Наименование	Обозначение	Единица	Ступень
			I	II
Диаметр труб:
наружный	d		40	40
внутренний	dвн		37	37
Длинна труб	L		3,4	3,4
Расположение труб	-	-	Шахматное	Шахматное
Количество ходов по воздуху	n	шт.	2	2
Количество труб в ряду поперек движения воздуха	z1	шт.	70	70
Количество рядов труб вдоль движения воздуха	z2	шт.	34	34
Шаг труб:
поперечный (поперек потока воздуха)	s1	Мм	56	56
продольный (вдоль потока воздуха)	s2	Мм	44	44
Относительный шаг:
поперечный	s1/d	-	1,4	1,4
продольный	s2/d	-	1,1	1,1
Количество параллельно включенных труб (по газам)	z0	шт.	2400	2400
Площадь живого сечения для прохода газов	F	м2	4.08	4.08
Ширина сечения воздушного канала	B	М	7.31	7.31
Средняя высота воздушного канала	h	М	1,7	1,7
Площадь живого сечения для прохода воздуха	Fв	м2	3.56	3.56
Площадь поверхности нагрева	H	м2	1700	1700

3.9 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Таблица 3-13 Поверочный расчет второй ступени экономайзера

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Площадь поверхности нагрева ступени	Н	По конструктивным размерам	м2	246.5
Площадь живого сечения для прохода газов	Fр	То же	м2	7.14
То же, для прохода воды	f	То же	м2	0,017
Температура газов на входе в ступень	ϑ'	Из расчета перегревателя	оС	950
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	13500
Температура газов на выходе из ступени	ϑ''	По выбору	оC	500
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	По Iϑ-таблице[2]	кДж/кг	7400
Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами)	Qр	φ(I'- I'' +∆а Iопрс)	кДж/кг	6020
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени	i''	iп+ ∆iпо-Вр/D(Qтл+Qк+Qпе)	кДж/кг	4824
Температура воды на выходе из ступени	t''	По табл. VI – 6 [2]	оС	257.4
Удельная энтальпия воды на входе в ступень	i'	t''-ВрQг/Dэк	кДж/кг	4146
Температура воды на входе в ступень	t'	По табл. VI – 6 [2]	оС	147
Средняя температура воды	t	0,5(t'+ t'')	оС	202.2
Скорость воды в трубах	ω	Dэкυср/Ψ	м/с	10.3
Средняя температура газов	ϑ	0,5(ϑ'+ ϑ'')	оС	725
Средняя скорость газов	ωг	(ВpVг+ϑ)/273f	м/с	64.2
Коэффициент теплоотдачи конвекции	ак	По рис. 6 – 4 [2]	Вт/(м2К)	78
Эффективная толщина излучающего слоя	s	0,9( 4s1s2/( πd2) - 1)d	м	0,18
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	рrns	рrns	мМПа	0,0028

Продолжение табл. 3-13

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kr	По рис.5 – 5 [2]	l/(мМПа)	3.8
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kзл	По рис. 5 – 6 [2]	l/(мМПа)	0,083
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока	kрs	(krrn+ kзл μзл) ps	-	0,012
Степень черноты газов	а	По рис. 5 – 4 [2]	-	0,116
Температура загрязненной стенки трубы	tст	tср+ ∆t	оС	262.2
Коэффициент теплоотдачи излучением	aл	По рис. 6 – 11 [2]	Вт/(м2К)	7
Температура в объеме камеры перед ступенью	ϑ'	Из расчета перегревателя	оС	950
Коэффициент	А	По § 6 – 2 [2]	-	0,4
Глубина по ходу газов:
ступени	lп	По конструктивным размерам	м	3,23
объема перед ступенью	lоб	То же	м	3.06
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a1	ζ(ак+а'л)	Вт/(м2К)	86.2
Поправка к коэффициенту загрязнения	∆ε	По табл. 6 – 1 [2]	м2К/Вт	0,002
Коэффициент загрязнения	ε	По формуле (6-8) [2]	м2К/Вт	0,004
Коэффициент теплопередачи	k	а1/(1+εа1)	Вт/(м2К)	64.0
Разность температур между средами:
наибольшая	∆tб	ϑ'- t''	оС	692.6
наименьшая	∆tм	ϑ''- t'	оC	353
Отношение	R	∆tб/∆tм	-	1,9
Температурный напор	∆t	0,5(∆tб+∆tм)	оС	522.8
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	Qт	kH∆t/103Вp	кДж/кг	2370
Расхождение расчетных тепловосприятий	∆Q	(Qт-Qр)/Qт	%	-0.6

Выводы: 1. ак согласно расчетам составляет 78 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. ал согласно расчетам составляет 7 Вт/(м2К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.k согласно расчетам составляет 64.0 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

4.Qт согласно расчетам составляет 2370 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

5. ∆Q согласно расчетам составляет -0.6 %, что

соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.10 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-14 Поверочный расчет первой ступени воздухоподогревателя

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Диаметр и толщина стенки труб	dхs	По конструктивным размерам	мм	40х15
Относительный шаг труб:
поперечный	s1/d	То же	-	1,4
продольный	s2/d	То же	-	1,1
Количество рядов труб	z2	То же	шт.	34
Количество ходов по воздуху	n	То же	-	2
Площадь живого сечения для прохода газов	Fр	То же	м2	4.08
То же, для прохода воздуха	Fв	То же	м2	3.57
Площадь поверхности нагрева	Н	То же	м2	1700
Температура газов на выходе из ступени	ϑ''	По заданию	оС	150
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	2300
Температура воздуха н входе в ступень	t'	По выбору	оС	25
Энтальпия теоретического количества холодного воздуха	Iох.в	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	240

Продолжение табл. 3-14

Температура воздуха на выходе из ступени	t''	По выбору	оС	160
Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе из ступени	Iо'	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	1550
Отношение	β''1	ат-∆ат-∆аплу+∆а	-	1,08
Тепловосприятие ступени	Q	β''1+*( Iо''- Iо')	кДж/кг	1434.45
Средняя температура воздуха в ступени	t	0,5(t'+ t'')	оС	92.5
Энтальпия теоретического количества воздуха прососов при средней температуре	Iопрс	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	950
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	I'' +Q/( φ) - ∆аIопрс	кДж/кг	3726
Температура газов на входе в ступень	ϑ'	По Iϑ таблице [2]	оС	250
Средняя температура газов	ϑср	0,5(ϑ'+ ϑ'')	оС	200
Средняя скорость газов	ωр	(ВpVг(273+ϑср))/273Fр	м/с	8.0
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	а1	По рис. 6 – 6 [2]	Вт/(м2К)	36
Средняя скорость воздуха	ωв	(β''+∆а/2)/273Fв VoВp*(273+t)	м/с	5.2
Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны	а2	По рис. 6 – 4 [2]	Вт/(м2К)	59.8
Коэффициент использования поверхности нагрева	ζвп	По табл. 6 – 3 [2]	-	0,85
Коэффициент теплопередачи	k	ζвп а2а1/(а1+а2)	Вт/(м2К)	19.1
Разность температур между средами:
наибольшая	∆tб	ϑ''- t'	оС	125
наименьшая	∆tм	ϑ'- t''	оС	90
Температурный напор при противотоке	∆tпр	0,5(∆tб+∆tм)	оС	107.5
Перепад температур:
наибольший	τб	t''- t'	оС	135
наименьший	τм	ϑ'- ϑ''	оС	100
Параметр	Р	τм/ ϑ'- t'	-	0.45
То же	R	τб/τм	-	1.35<1,7
Коэффициент	Ψ	По рис. 6 – 16 [2]	-	0,93
Температурный перепад	∆t	Ψ∆tпрт	оС	100

Продолжение табл. 3-14

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена	Qт	kH∆t/103Вp	кДж/кг	1061
Расхождение расчетных тепловосприятий	∆Q	(Qт-Q)/Q*100	%	-0.2

Выводы:

1. Qт согласно расчетам составляет 1061 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки

2 ∆Q согласно расчетам составляет -0.2 % что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

3.11. Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Таблица 3-15 Поверочный расчет второй ступени воздухоподогревателя

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Диаметр труб	d	По конструктивным размерам	мм	40х1,5
Относительный шаг:
поперечный	s1/d	То же	-	1,4
продольный	s2/d	То же	-	1,1
Количество рядов труб	z	То же	шт.	34
Количество ходов по воздуху	n	То же	-	2
Площадь живого сечения для прохода газов	Fр		м2	4.08
То же, для прохода воздуха	Fв		м2	3.57
Площадь поверхности нагрева	Н		м2	1700
Температура газов на входе в ступень	ϑ'	Из расчета второй ступени экономайзера	оС	950
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	7300

Продолжение табл. 3-15

Температура воздуха на выходе из ступени	t''	По выбору	оС	380
Энтальпия воздуха на выходе из ступени	Iов''	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	3800
Отношение количества воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому	β''	ат-∆ат-∆аплу	-	1,05
Температура воздуха на входе в ступень	t'	Из расчета первой ступени воздухоподогревателя	оС	160
Энтальпия воздуха на входе в ступень	Iов'	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	1500
Тепловосприятие ступени	Q	β''1+∆а1/2*( Iо''в- Iо'в)	кДж/кг	2449
Средняя температура воздуха	t	0,5(t'+ t'')	оС	270
Энтальпия воздуха при средней температуре	Iопрс	По Iϑ таблице [2]	кДж/кг	2500
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	I'-Q/φ+∆aI0прс	кДж/кг	4742
Температура газов на выходе из ступени	ϑ''	По Iϑ таблице [2]	оС	350
Средняя температура газов	ϑ	0,5(ϑ '+ ϑ '')	оС	650
Средняя скорость газов	ωг	(ВpVг(273+ϑср))/273Fр	м/с	17.7
Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны	а1	По рис. 6 – 6 [2]	Вт/(м2К)	36.5
Средняя скорость воздуха	ωв	(β''+∆а/2)/273Fв VoВp*(273+t)	м/с	7.6
Коэффициент теплопередачи с воздушной стороны	а2	По рис. 6 – 3 [2]	Вт/(м2К)	64.7
Коэффициент использования поверхности нагрева	ζвп	По табл. 6 – 3 [2]	-	0,85
Коэффициент теплопередачи	k	ζвп а1а2/(а1+а2)	Вт/(м2К)	19.8
Разность температур между средами:
наибольшая	∆tб	ϑ''- t'	оС	190
наименьшая	∆tм	ϑ'- t''	оС	570
Средний температурный напор при противотоке	∆tпр	0,5(∆tб+∆tм)	оС	380
Перепад температур:
наибольший	τб	t''- t'	оС	220
наименьший	τм	ϑ'- ϑ''	оС	600
Параметр	Р	τм/ ϑ'- t'	-	0,75
То же	R	τб/τм	-	0,36

Продолжение табл. 3-15

Коэффициент	Ψ	По рис. 6- 16 [2]	-	0,94
Температурный напор	∆t	Ψ∆tпрт	оС	357
Тепловосприятие по уравнению теплообмена	Qт	kH∆t/103Вp	кДж/кг	3927
Расхождение расчетных тепловосприятий	∆Q	(Qт-Q)/Q*100	%	60.3

Выводы: 1.k согласно расчетам составляет 19,8 Вт/(м2К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. ∆Q согласно расчетам составляет 60.3 %, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Таблица 3-17 Конструкторский расчет первой ступени экономайзера

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Температура газов на входе в ступень	ϑ'	Из расчета второй ступени воздухоподогревателя	оС	349
Энтальпия газов на входе в ступень	I'	То же	кДж/кг	5300
Температура газов на выходе из ступени	ϑ''	Из расчета первой ступени воздухоподогревателя	оС	150
Энтальпия газов на выходе из ступени	I''	То же	кДж/кг	3655
Количество теплоты, отданное газами	Qр	φ(I'- I'' +∆аIопрс)	кДж/кг	1615

3.12 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Таблица 3-18 Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Величина	Единица	Расчет
Наименование	Обозначение	Расчетная формула или способ определения
Расчетная температура горячего воздуха	tг.в	Из расчета воздухоподогревателя	оС	370
Энтальпия горячего воздуха при расчетной температуре	Iог.в	То же	кДж/кг	3500
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом	Qв	(ат-∆ат-∆аплу)Iов+(∆а т+∆аплу) Iопрс	кДж/кг	3722
Полезное тепловыделение в топке	Qт	Qрр(100-q3-q4-q6шл)/(100-q4)+ Qв	кДж/кг	29169
Лучистое тепловосприятие топки	Qтл	(Qг- I''т)φ	кДж/кг	14289
Расчетная невязка теплового баланса	∆Q	Qррηпг(Qтл+ Qк+ Qпе+ Qэк)(1-q4/100)		4541
Невязка	-	∆Q/Qрр*100	%	17,8

Выводы: 1. ∆Q согласно расчетам составляет 4541 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

2. Невязка согласно расчетам составляет 17,5 %, что выше допустимого значения.

Выводы

Из расчёта теплового баланса парогенератора следует, что полезно используемая теплота 42.0*103 кДж/кг в агрегате соответствует рекомендациям по использованию типа топки, процент расхождения между полным расходом топлива и расчётным расходом составляет 0,1 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Согласно поверочному расчету теплообмена в топке следует, что полезное тепловыделение в топке составляет 28992 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания составляет 9.66 , что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Общее тепловосприятие топки составляет 14289 кДж/кг– что соответствует рекомендациям по использованию.

В соответствии с поверочным расчетом фестона, мы рассчитали коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 30.6 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равный 34.2 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равный 32.8 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, суммарное тепловосприятие газохода фестона согласно расчётам составляет 1062.3 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий составляет 7.182%, что соответствует рекомендациям.

Из вычислений поверочного расчета второй ступени перегревателя суммарное тепловосприятие ступени согласно расчётам составляет 415,6 кДж/кг, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи конвекцией составляет 36 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 29.5 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный напор при противотоке равный 540 ᵒС, что не соответствует рекомендациям 400ᵒС, расхождение расчетных тепловосприятий составляет -23.4%, что меньше допустимой нормы.

Согласно конструктивному расчету первой ступени перегревателя следует, что коэффициент теплоотдачи конвекцией 56.9 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплоотдачи излучением равен 21.7 Вт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, коэффициент теплопередачи равен 50.1 кВт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки, температурный перепад равный 305ᵒС, что больше допустимой нормы 200ᵒС.

В поверочном расчете второй ступени экономайзера мы рассчитали: коэффициент теплоотдачи конвекцией равный 78 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплоотдачи излучением равный 7 Вт/(м2⋅К), что соответствует рекомендациям по использованию типа топки; коэффициент теплопередачи равный 64.0 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий равно -0.6 %, что меньше допустимой нормы.

Из поверочного расчета первой ступени воздухоподогревателя следует, что тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена составляет 1416 кДж/кг, что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки, расхождение расчетных тепловосприятий составляет 98 %, полученное расхождение тепловосприятий больше допустимого.

Согласно поверочному расчету второй ступени воздухоподогревателя следует, что коэффициент теплопередачи равен 19,1 кВт/(м2⋅К), что не соответствует рекомендациям по использованию типа топки. Расхождение расчетных тепловосприятий согласно расчётам составляет -0.2 %, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки

Расчётная невязка теплового баланса парогенератора согласно расчётам составляет 17,8 %, полученное расхождение тепловосприятий выше допустимого, что соответствует рекомендациям по использованию типа топки.

Перечень ссылок

Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 2010г.
Тепловой расчет промышленных парогенераторов, Под. ред. В. И. Частухина.- Киев: Высшая школа, 1980г.
Гарденина Г. Н., Маргулин С.А. и др. Паровые котлы типа КЕ для сжигания твердого топлива.- Промышленная энергетика, 2007 г.
СНиП II-35-76. Котельные установки. -.: Стройиздат, 2011г.

1. плаваючих кварталів виходячи з наступних даних- Період місяць-рік.
2. Тематика Тема бесплатного семинара Ведущий 15 декабря вск 21
3. Разработка системы автоматизации жилого пространства, внедрение которой даст возможность управлять работой ее объектов
4. Гамлет як герой світової літератури
5. Краткие сведения из теории
6. ТИ НЕДЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА Жим лёжа это единственное упражнение которое прогрессирует только пр.html
7. Проректор по УВМР ИНСТИТУТ Н
8. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для ЗАО НПК Мера
9. Курсовая работа на тему- Обеспечение безопасности туристов на туристском маршруте на примере спортивного
10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ИССЛЕДОВАНИЕ НАМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНЕТИКА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе