Тепловой и гидравлический расчёт парогенератора ТГМП-114

 

Введение

Корпус котла выполнен в П-образной компоновке и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход.

Топочная камера экранирована панелями и горизонтальной набивкой из труб (Сталь 12ХIМФ) диаметром 38х6 мм, с шагом 41 мм. По ходу газоходов поверхности нагрева в топке расположены в следующем порядке НРЧ, СРЧ, ВРЧ-1, ВРЧ-2, топочный экран и экраны поворотной камеры. В горизонтальном газоходе располагаются ширмовый перегреватель (I и II ступеней), в опускном газоходе - конвективный пароперегреватель высокого давления (КПП с.к.д.), конвективный пароперегреватель низкого давления I и II ступеней и водяной экономайзер.

Для защиты поверхностей нагрева и регулирования температуры первичного и вторичного пара имеются впрыски питательной воды: впрыск I установлен до ширмы I ступени, впрыск II в рассечке КПП с.к.д. На промперегревателе аварийный впрыск установлен перед выходной ступенью.

Топочная камера оборудована шестью вихревыми газомазутными горелками ВТИ-ТКЗ, расположенными встречно по три грелки. Производительность горелки по мазуту 6000 кг/ч, по газу 6300 м3/ч при нормальных физических условиях. Распыл мазута осуществляется механическими фарсунками «Факел».

Для регулирования температуры вторичного пара предусмотрена газовая рециркуляция. Газы отбираются за водяным экономайзером и подаются в топочную камеру в зону на 2000 мм ниже оси горелок.

Вне здания котельной на корпус котла устанавливается по два регенеративных воздухоподогревателя РВП-68Г, обеспечивающих подогрев воздуха до 3310С при нормальной нагрузке.

1. Техническая характеристика парогенератора ТГМП-114

Паропроизводительность котлаD, т/ч475Расход вторичного параDвт, т/ч380Температура питательной водыtПВ, 0С260Давление питательной водыpПВ, кгс/см2310Температура перегретого параtПП, 0С560Давление перегретого параpПП, кгс/см2255Температура вторичного пара на входе в парагенераторtВП, 0С310Давление вторичного пара на входе в парагенераторpВП, кгс/см239Температура вторичного пара на выходе из парагенераторtВП, 0С570Давление вторичного пара на выходе из парагенераторpВП, кгс/см237Температура горячего воздухаtГВ, 0С330Топливо - газ Рудки - Минск

Расчётные характеристики газа

СН484,5%

С2Н63,8%

С3Н81,9%

С4Н120,9%

С5Н120,3%

N27,8%

CO20,8%

Qнс8550 ккал/м3

ссг.тл.0,837 кг/м3

2. Расчёт объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

1.Теоретическое количество сухого воздуха, необходимое для полного сгорания топлива (коэффициент избытка воздуха б=1)

подставив значения исходных величин получим

м3/м3

.Теоретический объём азота

или

м3/м3

3.Объём трёхатомных газов определяем по следующей формуле

4.Теоретический объём водяных паров

м3/м3

5.Плотность сухого воздуха

кг/м3

6.Масса дымовых газов

кг/м3

Из таблицы ХХ [1 стр. 201] определяем коэффициент избытка воздуха в топке бТ=1.1:

потеря теплоты от химического недожога q3=0.5%

тепловое напряжение объёма топки qV=300·103 ккал/(м3·ч)

Воспользовавшись таблицей XVI [1 стр. 198] определяем коэффициент избытка воздуха

в пароперегревателе

в водяном экономайзер

в регенеративном воздухоподогревателе

7.Объёмы газов, объёмные доли трёхатомных газов

Таблица 2.1

Рассчитываемая величинаразмерностьгазоходытопкапароперегревательВодяной экономайзервоздухоподогревательСредний коэффициент избытка воздуха -1,11,131,151,35м3/м30,9521,2381,4283,332м3/м32,1152,122,1232,154м3/м311,711,99812,19114,1260,08880,08670,0850,0740,1790,1750,1720,1490,2680,2620,2570,223

Энтальпия продуктов сгорания Таблица 2.2

v, оСI=Iг0+(a-1)Iв0, кДж/м3I=Iг0+(a-1)Iв0, кДж/м3aт=1,1 aп/п=1,13aв/э = 1,15 aв/п = 1,35IDIIDIIDIIDI1001479,11261,191668,317001920,51955,72002987,472539,43368,317413876,2200,73004533,583838,041806,45109,31786,55876,52051,44006121,595162,086792,76792,76895,91833,57928,35007751,56519,648599,11839,58729,41867,36009410,747906,5310438,61895,2510596,71923,970011120,269335,3212333,851950,8412520,61979,580012884,2510772,514284,71984,314500,12013,190014681,7612209,6616269,02018,616513,22048,1100016508,613684,5178771986,9518287,62032,418561,3110018343,8215201,3219863,951995,252032,02040,8120020187,4216718,121859,22049,7822360,82095,2130022085,518234,8823908,982079,0224456,02103,7140024017,0819709,3725988208026589,72117150025931,921343,8628066,32108,828706,62155,2160027884,4522902,530174,72116,430861,82163170029845,424457,0332291,12129,333024,82176,1180031818,8626015,734420,42162,0735200,92209,8190033824,6827607,936582,472169,8537410,7200035811,929204,338732,362179,24210038731,530800,740911,62183,4220039855,332397,143094,992191,8230041883,2434035,445286,82195,4240043919,5835627,647482,32208,6250045964,337265,94969,9

. Геометрические характеристики

.1 Топочная камера

Рис. 3.1 Схема поточной камеры

Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или обозначениеРасчётДиаметр и толщина экранных трубdxдммПо чертежу32x6Шаг трубS1ммПо чертежу41ПоверхностиФронтовой стеныFФм2По рис. 3.1.230,6Задней стеныFЗм2По рис. 3.1.230,6Боковой стеныFБм2По рис. 3.1.132,7ПодаFПм2По рис. 3.1.64,6Суммарная поверхность стен топочной камерыFCTм2800Объём топочной камерыVTм3По рис. 3.1.1406Эффективная толщина излучающего слояSм6,33.2 Ширмовой перегреватель

12345Диаметр и толщина трубdxдммПо чертежу32x6Количество параллельно включенных трубnтр-По чертежу49·12=228Количество ширмnш-По чертежу12Средний шаг между ширмамиS1ммПо чертежу10600/(12+1)=815Продольный шагS2ммПо чертежу35Относительный поперечный шагs1-S1/d815/32=25,5Относительный продольный шагs2-S2/d35/32=1,09Поверхность нагрева ширмНшм22×2Alnш×х2×2×1,54×9,5×12×0,98=688Дополнительная поверхность нагрева в области ширмНдопм2По чертежу2×4,25×6,1+9,5×10,6+ +4,25×10,6=198Поверхность выходного окнаНвыхм2По чертежу6,1×10,6=65Лучевоспринимающая поверхность ширмНл.шм2Дополнительная лучевоспринимающая поверхностьНл.допм2Нвых-Нл.ш65-50,2=14,8Живое сечение для газовFгм2Живое сечение для параfпм2Эффективная толщина излучающего слояSм3.3 Поворотная камера

12345Подвесные экономайзерные трубы диаметр и толщинаdxdммпо чертежу32х6количествоn-по чертежу75×2=150Поверхность нагреваНэкм2ndln3,14×0,032×4,66×150=80Поверхности нагрева:входного окнаНвхм2по чертежу4,6×10,6=49,5выходного окнаНвыхм2по чертежу6,07*10,6=64боковых стенНбм2по чертежу4,66×6,9×2=64потолка и задней стенкиåНм2По чертежу6,9×10,6+4,66×10,6=122,5экранов поверхностей камерыНэкрм2Нб+åН64+122,5=186,5Поверхность ограждающих стенНм2Нэкр+Нвх+Нвых186,5+49,5+64=300Объем поверхностной камерыVм3по чертежуЭффективная толщина излучающего слояSмЖивое сечение для газов Fгм2l1l2-nl1d4,66×10,6-7,5×46,6×0,052=423.4. Конвективный пароперегреватель высокого давленияДиаметр и толщина трубdхdммпо чертежу32х6Расположение--по чертежушахматноеПоперечный шагS1ммпо чертежу140Продольный шагS2ммпо чертежу50Количество параллельно включенных трубn-по чертежу150×3=450Длина трубlмпо чертежу26,5Поверхность нагреваНм2псln3,14×0,032×26,5×450=1198Живое сечение для газовFгм2АВ-сln6,07×10,6-0,032×5,9×75=50,1Живое сечение для параfпм2Эффективная толщина излучающего слояSм0,9d()0,222

.5. Вторичный перегреватель (выходной пакет)

12345Диаметр и толщина трубdxдмм по чертежу45×4,5Расположение--по чертежушахматноеПоперечный шагS1ммпо чертежу140Продольный шагS2ммпо чертежу100Количество параллельно включенных трубn-по чертежу150×2=300Длина трубыlмпо чертежу18,7Поверхность нагреваНм2pdln3,14×0,045-18,2×300=1550Живое сечение для газаFгм2АВ-dln6,07×10,6-0,45×5,2×150=44Живое сечение для параfпм2Эффективная толщина излучающего слояSм3.5. Вторичный перегреватель (входной пакет)Диаметр и толщина трубdxdммпо чертежу42×3,5Расположение--по чертежушахматноеПоперечный шагS1ммпо чертежу130Продольный шагS2ммпо чертежу65Количество параллельно включенных трубn-по чертежу290×2=580Длина трубыlмпо чертежу43,3Поверхность нагреваНм2pdln3,14×0,035×43,3×290×2=3312Живое сечение для газовF2м2АВ-dln6,07×10,6-0,042×5,275=48Живое сечение для параfпм2Эффективная толщина излучающего слояSм3.7. Водяной экономайзерДиаметр и толщина трубdxdммпо чертежу32×6Расположение--по чертежушахматноеПоперечный шагS1ммпо чертежу100Продольный шагS2ммпо чертежу50Количество параллельно включенных трубn-по чертежу240×2=480Длина трубыlмпо чертежу50,2Поверхность нагреваНм2pdln3,14×0,032×50,2×480×2=2420Живое сечение для газовF2м2АВ-dln6,07×10,6-0,032×5,2×120=44,4Живое сечение для параfпм2Эффективная толщина излучающего слояSм

.8 Регенеративный воздухоподогреватель

12345Диаметр ротораDммпо рис. 3.2.6800Диаметр ступицыdммпо рис. 3.2.420Количество воздухоподогревателей на котелn-по чертежу2Количество секторов--по чертежу24(13 газовых, 9 воздушных и 2 разделительных)Доли поверхности, омываемой газами и воздухомх1, х2-13/24=0,542; 9/24=0,375Живое сечение газовFгм20,785D2внх1крклn0,785×6,82×0,542×0,91×0,85×2=31,9Живое сечение воздухаFвм20,785D2внх2крклn0,785×6,82×0,375×0,91×0,8592=22,1Эквивалентный диаметрdэммПо п. 7-29 /1/9,6Высота набивки (горячей)hгмпо рис. 3.21,2Высота набивки (холодной)hхмпо рис. 3.20,6Поверхность нагревагорячей частиНгм20,95×0,785D2внкрсhг0,95×0,785×6,82×0,91×365×1,2×2=30300холодной частиНхм20,95×0,785D2внкрсhх0,95×0,785×6,82×0,91×365×0,6×2=13005

4. Тепловой расчет котельного агрегата

.1 Тепловой баланс

12345Располагаемое тепло топливакДж/м336405,58Температура уходящих газовtухоСПринята предварительно125Энтальпия уходящих газовIухкДж/м3По табл. 2.22800,56Температура холодного воздухаtхвоСпринята предварительно30Энтальпия холодного воздухаIхвкДж/м3По табл. 2.2578,4Потери тепла от химического недожогаq3%По табл.хх/ /0,5от механического недожогаq4%для газа0с уходящими 89газамиq2%в окружающую средуq5%По п.5-10 / /0,39Сумма тепловых потерьåq%q2 + q3 + q4 + q56,62Коэффициент полезного действия котлоагрегата (брутто)%100-åq93,58Давление перегретого пара за котлоагергатомРппкгс/см2Задано255Температура перегретого пара за котломtппоСЗадана560Энтальпия перегретого параIппкДж/кгпо табл. / /3369Температура питательной водыtпвоСзадана260Энтальпия питательной водыIпвкДж/кгпо табл. / /1134Расход вторичного параDвтт/чзадан380Давление вторичного пара на входе в котлоагрегатPвтугс/см2задан39Температура вторичного параtвтоСзадана310ЭнтальпиякДж/кгпо табл. / /3087Давление вторичного пара на выходе из котлаPвткгс/см2задана37Температура вторичного пара на выходе из котлаtвтоСзадана570ЭнтальпиякДж/кгпо табл. / /3636Тепло, полезно используемое в котлоагрегатеQкакДж/кгD(iпп-iпв)+Dвт(i"вт-i'вт)475(3369-1134)+380(3636-3087)=1,27×109Полезный, полный расход топливаВм3/чРасчетный расходВрм3/чВ(1-)36575Коэффициент сохранения теплаj0,996

.2. Топка

Коэффициент избытка воздуха в топкеaт-из табл. ХIХ / /1,1Температура горячего воздухаtгвоСпринята330Энтальпия горячего воздухаI'гвкДж/м3по табл. 2.24235,25Тепло, вносимое воздухом в топкуQвкДж/м3aтI'гв+I'хв1,1×4235,25+378,4=5037,18Полезное тепловыделение в топкеQткДж/кг36405,58+5037,18=43025Теоретическая температура горенияvаоСПо табл. 2.22188Относительное положение максимальных температур по высотехт-хт=хг=КоэффициентМ-по п. 6-13 /1/ М =0,54-0,2хт0,54-0,2×0,1195=0,51Температура газов на выходе из топкиv"тоСпринята предварительно1200ЭнтальпияI"ткДж/м3по табл. 2.221859,2Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгоранияvcсркДж/м3оСПроизведениерпSм×кгс/см2prпS1,03×0,268×6,3=1,74Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиkгпо номограмме 3 /1/0,27Оптическая толщинаkps-kгpsrп0,27×1,74=0,469Степень черноты факелаaф-по номограмме 2 /1/0,38Средний коэффициент тепловой эффективностиyср- Степень черноты топочной камеры-По номограмме [1]0,485Температура газов на выходе из топки0С1354ЭнтальпиякДж/м3По табл 2.2.25048,3Количество тепла, воспринятого в топкекДж/м317904,8Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагревакДж/м2·ч827070,5Теплонапряжение топочного объема (до ширм) кДж/м2·ч947037,14.3. Ширмовый перегревательТемпература газов на входеv0СИз расчёта1354ЭнтальпияIкДж/м3По табл. 2.2.25048,3Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширмQл.вхкДж/м3По п. 7-04 [1]1186,2Поправочный коэффициент для учета излучения на пучек за ширмами-По п. 7-04 [1]0,7Температура газов на выходеv0СПринята предварительно1060Средняя температура газовv0С0,5(v+v)1154ПроизведениеPnSм·кгс/см2prns0,23Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиkГм·кгс/см2По номограмме 3 [1]1,11Оптическая толщинаkpS-kГrnps0,2553Степень черноты газов-По номограмме 2 [1]0,225Угловой коэффициент входного на выходное сечение ширм-0,043Теплоизлучение из топки и ширм I ступениQл.выхкДж/м3284Тепло, получаемое из топки ширмами I ступениQл.медкДж/м3902

4.4 Поворотная камера

Температура газов на входеv'оСИз расчета ШПП1060Энтальпияi'кДж/м3По табл. 2.219507,94Температура газов на выходеv"оСПринимаем990Энтальпияi"кДж/м3По табл. 2.218085,74Тепловосприятие в поворотной камереQdкДж/м3j(i'-i")0,996(19507,94-18085,4)=1416,3Средняя температура газовvоС0,5(v'+v")1025Средняя скорость газов в сечении подвесных трубaк.подккал/м2чсПо номограмме 12 /1/53×0,091×1,0×0,96=46Средняя температура пара в экранных трубахtоСПринята предварительно430Коэффициент загрязнения экрановeм2чс/ккалПо п.7-36 /1/0,0015Температура наружной поверхности загрязненийt3оСt+Dt450ПроизведениерпSмкгс/см2hrnS1,03×0,268×4,07=1,12Коэффициент охлаждения лучей трехатомными газамиkгсм2/м2кгспо номограмме3 /1/0,58Оптическая толщинаkpS-KгrnpS0,58×1,12=0,65Коэффициент теплоотдачи излучениемaл.экрккал/м2чсПо номограмме 19 /1/217×0,975×0,41=86,75Тепловосприятие экранов по уравнению тепловосприятияQт.экркДж/м3Тепловая нагрузка экрановqэкркДж/м3чQт.экрВр/Н992,3×36575/186,45=194453,6Средняя температура в подвесных трубахtоСПринимаем340Температура наружной поверхности подвесных трубt3оСt+eqпод340+0,0015*68000=442Коэффициент теплоотдачи излучением к подвесным трубамaлккал/м2чспо номограмме 19 80×0,96×0,9=70,2Средний коэффициент теплоотдачи к подвесным трубамaк.под+aлккал/м2чсaк.под+aл70,2+46=116,2Тепловосприятие подвесных трубQт.подкДж/м3Тепловая нагрузка подвесных трубqподкДж/м3 оС621,5×36575/80=283849,4Суммарное тепловосприятие подвесных трубåQткДж/м3Qт.экр+Qт.под992,3+621,5=1613,8Отношение тепловосприятийåQт/Qd%åQт/Qd×1001613,8/1718×100=93,94.5 Конвективный пароперегреватель высокого давления (КПП ВД)

Температура газов на входеv'оСиз расчета КП990Энтальпия I'кДж/м3табл. 2.218085,74Температура газов на выходеv"оСпринята предварительно850ЭнтальпияI"кДж/м3по табл.2.215294Тепло, отданное газамиQdкДж/м3j(I'-I")0,966(18085,74-15294)=2780,5712345В том числетепловосприятие ступениQбпкДж/м3принято2620подвесных трубQбжкДж/м3принято52,0Прирост энтальпииDiкДж/м3Qбп××Вр/D2620×36575/475000=202Температура пара на выходеt"оСзадана570Энтальпияi"кДж/кгпо табл. /2/3610,9Энтальпия пара на входеi'кДж/кгi"-Di3409,1Температура на входеt'оСпо табл. /2/482Средняя температура газовvоС0,5(v'-v"0920Средняя температура параtоС0,5(t'+t")526Температурный напорDtоСv-t394Средняя скорость газовw2м/сКоэффициент теплоотдачи конвекцииaкккал/м2чоСпо номограмме 13 /1/60×1,0×1,05×0,98=61,74Средний удельный объемvм3/кгпо табл. /2/0,099Средняя скорость газаwuv/cКоэффициент теплоотдачи от стенок к паруaгккал/м2чоСпо номограмме 15 /1/410×0,96=393,6Коэффициент загрязненияeм2чоС/ккалпо п. 7-570,002Температура наружной поверхности загрязненияt3оСПроизведение РпSмкгс/см2рrпS0,059Коэффициент ослабления лучей трехатомными частицамиrгсм/м2кгспо номограмме 3 /1/2,98Оптическая толщинаkрS-kгrпрS2,98×0,059=0,176Коэффициент теплоотдачи излучениемaлккал/м2чоСпо номограмме 19 /1/210×0,95×0,115=22,9То же с учетом объема, находящегося перед пучкомa'лккал/м2чоСТепловосприятие по уравнению теплопередачиQт.пкДж/кг2Коэффициент теплопередачиk-Отношение тепловосприятийQтп/Qбп%Qтп/Qбп×1002587/2620=98,7Температура среды в подвесных трубахtоСпринята320Тепловосприятие подвесных трубQт.эккДж/кгОтношение тепловосприятийQт.эк/Qб.эк%Qт.эк/Qб.эк×10049,7/52×100=95,7

4.6 Вторичный конвективный перегреватель (ВКПП-II выходная ступень)

Температура газаv'оСиз расчета КПП ВД850Энтальпияi'кДж/м3по табл. 2.215294Температура газов на выходеv"оСпринимаем745Энтальпияi"кДж/м3по табл. 2.213211,7Тепло, отданное газамиQбкДж/м3j(i'-i")0,996(15294-13211,7)=2073,97Тепловосприятие ступениQбпкДж/м3принимаем1952,5подвесных трубQбжкДж/м3принимаем152Прирост энтальпииDiкДж/м31952,5×36515/475000=150,2Температура пара на выходеt"оСзадана570Энтальпия i"кДж/кгпо табл. /2/3611,78Энтальпия пара на входеi'кДж/кгi"-Di3461,58Температура пара на входеt'оСпо табл. /2/505Температурный напорDtоСv-t797,5-537,5=260Средняя температура газовvоС0,5(v'+v")797,5Средняя температура параtоС0,5(t'+t")537,5Средняя скорость газовwuм/cКоэффициент теплоотдачи конвекциейarккал/м2чоСпо номограмме12 /1/83×1,01×0,98=82,15Средний удельный объем параvм3/кгпо табл. /2/0,07105Средняя скорость параwпм/сDv/3600f380000×0,07105/3600×0,305=24,6Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруaгккал/м2чоСпо номограмме 15 /1/1000×0,96=960Коэффициент загрязненияeм2чоС/ккалпо рис. 7.11 и п. 7-20,002Температура наружной поверхности загрязненийt3оС603,87ПроизведениеРпSмкгс/см2РrпS1,01×0,267×0,216=0,058Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиkгсм2/мкгспо номограмме 3 /1/1,15Оптическая толщинаkрS-kгrгpS1,15×0,058=0,0667Коэффициент теплоотдачи излучениемakпо номограмме 19140×0,95×0,195=16,5Тоже с учетом объема перед пучкомa'л22,3Коэффициент теплоотдачиk23,3Тепловосприятие ступени по уравнению тепловосприятияQт.п.кДж/м31897Отношение тепловосприятий%98,1Средняя температура среды в подвесных трубахt0СПринята предварительно320Тепловосприятие подвесных трубQт.эк.кДж/м3148Отношение тепловосприятий%97,4

4.7 Вторичный конвективный перегреватель (ВКПП-I входная ступень)

Температура газов на входеv'оСиз расчета КПП ВД745Энтальпияi'кДж/м3по табл. 2.213211,7Температура газов на выходеv"оСпринимаем470Энтальпияi"кДж/м3по табл. 2.28057,2Тепло, отданное газамиQбкДж/м3j(i'-i")3133,9Прирост энтальпииDiкДж/м3395Температура пара на выходеt"оСИз расчёта ВКПП-II505Энтальпияi"кДж/кгпо табл. /2/3611,78Энтальпия пара на входеi'кДж/кгi"-Di78Температура пара на выходеt'оСпо табл. /2/378Средня температура газовvоС0,5(v'+v")607,5Средняя температура газаtоС0,5(t'+t")441,5Температурный напорDtоСv-t166Средняя скорость газовwuм/c8,3Коэффициент теплоотдачи конвекцииaкпо номограмме12 /1/75,2Средний удельный объемvм3/кгпо табл. /2/0,1419Средняя скорость параwпм/сDv/3600fп26,7Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруaгпо номограмме 15 /1/1309,5Коэффициент загрязненияeПо. 7-58 [2]0,002Температура наружной поверхности загрязненияt3оС462ПроизведениеРпSмкгс/см2РrпS0,051Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиkгсм2/мкгспо номограмме 3 /1/3,2Оптическая толщинаkрS-kгrгpS0,028Коэффициент теплоотдачи излучениемaлпо номограмме 1920,97Тоже с учетом объема перед пучкомa'л29,77Коэффициент теплоотдачиk20,8Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачиQт.п.кДж/м33011,37Отношение тепловосприятий%98

.8. Водяной экономайзер

Температура газов на входеv'оСиз расчета КПП-I470Энтальпияi'кДж/м3по табл. 2.28057,2Температура газов на выходеv"оСпринимаем340Энтальпияi"кДж/м3по табл. 2.25823,9Тепло, отданное газамиQбкДж/м3j(i'-i")2224,412345Прирост энтальпииDiкДж/м3171,3Температура на выходеtоСИз расчёта ВКПП-II260ЭнтальпияiкДж/кгпо табл. /2/1135Энтальпия воды на выходеiкДж/кгi"+Di1306,3ТемператураtоСпо табл. /2/298Средня температура газовvоС0,5(v'+v")405Средняя температура водыtоС0,5(t'+t")279Температурный напорDtоСv-t126Средняя скорость газовwГм/c7,16Коэффициент теплоотдачи конвекцииaкпо номограмме13 /1/65,65Средний удельный объемvм3/кгпо табл. /2/0,00126Средняя скорость водыwвм/сDv/3600fп1,1Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруaгпо номограмме 15 /1/656,8Коэффициент загрязненияeПо. 7-58 [2]0,001Температура наружной поверхности загрязненияt3оС299,2ПроизведениеРпSмкгс/см2РrпS0,039Коэффициент ослабления лучей трехатомными газамиkгсм2/мкгспо номограмме 3 /1/4,5Оптическая толщинаkрS-kгrгpS0,1755Коэффициент теплоотдачиaлпо номограмме 197,35Тоже с учетом объема a'л8,7Коэффициент теплоотдачиk66Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачиQт.кДж/м32203Отношение тепловосприятий%99,04

.9 Регенеративный воздухоподогреватель

12345Температура газов на выходеtг.в.оСПринимаем330ЭнтальпияI"гвкДж/м3По табл. 2.2628,17Отношение горячего воздуха на выходе к теоретическомуb"вп-Из расчета топки1,1Присос воздухаDa-из табл. XVI /1/0,2Температура воздуха на входеtпроСпринимаем110ЭнтальпияI"пркДж/м3по табл. 2.22116,1Энтальпия газов на входеI'кДж/м3из расчета ВЭ5823,9Температураv'оСиз расчета ВЭ340Тепловосприятие по балансуQбкДж/м31,15(6287,17-2116,1)=4796,6Энтальпия газов на выходеI"кДж/м35823,39-4796,6/0,996+0,1×6492,31=3925,2Температура газовv"оСпо табл. 2.22005Средняя температура газовvоС0,5(v'+v")0,5(205+340)=275,5Средняя температура воздухаtоС0,5(t'+t")0,5(330+110)=220Температурный напорDtоСv-t57,5Средняя температура стенкиtстоССредняя скорость газовw2м/сСредняя скорость воздухаwвм/сКоэффициент теплопередачи от газа к стенкеккал/м2чспо номограмме 18

/ /37×1,1×0,98×1,54=61,4от стенки к воздухуккал/м2чспо номограмме 18

/1/48×1,1×0,98×1,54=79,7Коэффициент использованияx-по п. 7-59 /1/0,8Коэффициент теплопередачиkккал/м2чсТепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/м3Минимальная температура стенкиоСОтношение тепловосприятийQт/Qd%Qт/Qd×1004814,2/4796,6=98,1

4.10 Регенеративный воздухоподогреватель (холодная часть)

12345Температура воздуха на выходеtгвоСиз расчета РВП (r.ч)110ЭнтальпиякДж/м3по табл.2.22116,1Температура воздуха на входеtхвоСпринимаем40ЭнтальпиякДж/м3по табл.2.2768Энтальпия газов на входеI'кДж/м3из расчета РВП (r.ч)3925,2Температураv'оСиз расчета РВП (r.ч)205Тепловосприятие по балансуQбкДж/м31250,3Энтальпия газов на выходеI"ухкДж/м32257,0Температура газов на выходеv"ухоСпо табл. 2.2115Средняя температура газовvоС0,5(v'+v")160Средняя температура воздухаtоС0,5(t'+t")75Средний температурный напорDtоСv-t85Температура стенкиtстоС125Средняя скорость газовwгм/с7,35Средняя скорость воздухаwвм/с9,7Коэффициент теплоотдачиот газа к стенкеa"кккал/м2чспо номограмме 18 / /45,5от стенки к воздухуaвкккал/м2чспо номограмме 18 / /55Коэффициент использованияx-по п. 7-59 / /0,8Коэффициент теплопередачиkккал/м2чс8,9Тепловосприятие по уравнению теплопередачиQткДж/м3120Отношение тепловосприятияQт/Qd%Qт/Qd×10098,5

5. Аэродинамический расчёт водяного экономайзера

Верхний пакет водяного экономайзера.

Сопротивление одного ряда

кг/м2

Поправочные коэффициенты при шахматном расположении

Сопротивление верхнего пакета экономайзера

кг/м2

Нижний пакет экономайзера

Сопротивление одного ряда

кг/м2

Поправочные коэффициенты при шахматном расположении

Сопротивление нижнего пакета экономайзера

кг/м2

6. Расчёт экранных труб на прочность

В основу расчёта положен принцип оценки прочности по предельной нагрузке при расчетном давлении

Где расчётное давление, равное 15,6 Мпа;

DH - наружный диаметр, равный 50 мм;

- коэффициент прочности; для углеродистых сталей ;

- допустимое напряжение, при расчётной температуре t=4400C

Мпа

С - прибавка на толщину стенки, равна 1 мм

мм

Следовательно экранные трубы выдержат данную нагрузку, т.к. в них заложен необходимый запас прочности.

парогенератор дымосос вентилятор котельный

7. Выбор дымососа и вентилятора

Расчётная производительность

м3/ч

Расчётное сопротивление с запасом 20%

кг/м2

Поправочный коэффициент

Приведенный расчётный напор

кг/м2

Принят к установке дымососа ДОД-28,5

=395 об/мин

Производительность м3/ч

Напор кг/м2

КПД%

Мощность на валу кВт

Мощность электродвигателя кВт

Запас:

На производительность

По напору

На мощность

По справочным данным выбираем вентилятор горячего дутья ВГД-20У

Производительность 900·103 м3/ч

Полное давление 377 кгс/м2

Литература

1.Тепловой расчёт котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред.

Н.В. Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973г.

.Пособие по курсовому проектированию парогенераторов (тепловой расчёт парогенераторов) для студентов специальности 0305 «Тепловые электрические станции» Под ред. проф. С.М. Шварцмана

3.Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара.

М.: Энергия, 1980 г.

Введение Корпус котла выполнен в П-образной компоновке и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход.

Больше работ по теме: