Тепловой расчет котла 160-140 ГМ. Пояснительная записка ТГТУ.140106.007.ТЭ-ПЗ. Поверочный тепловой расчет парового котла

• Название: Поверочный тепловой расчет парового котла
• Анкор: Тепловой расчет котла 160-140 ГМ
• Дата: 14.12.2021
• Размер: 1.62 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка ТГТУ.140106.007.ТЭ-ПЗ.docx
• Тип: Пояснительная записка; #302839
• страница: 3 из 8

2.3. Расчет топочной камеры

Целью расчета является определение температуры газов на выходе из топки.

Для достижения поставленной цели расчет будем вести в следующей последовательности.

1. Задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки –

2. Для принятой температуры определим энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки кДж/м³.

3. Полезное тепловыделение в топке, кДж/м³:

, (2.27)

где – теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/кг (кДж/м³).

, (2.28)

где – коэффициент избытка воздуха; – присосы воздуха в топку, Δα_пл – присосы воздуха в системе пылеприготовления; – энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха, кДж/м³; .– энтальпия присосанного холодного воздуха при t= 30 ºС ( ); – теплота, внесенная в котельный агрегат с поступившим в него воздухом, учитывается только при внешнем подогреве вне котлоагрегата, кДж/м³; – теплота рециркулирующих продуктов сгорания, учитывается только при возврате в топку части продуктов сгорания, кДж/м³.

Энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха

_{, (2.29)}

.



4. Коэффициент тепловой эффективности экранов:

, (2.30)

где х – угловой коэффициент (определяется по [1]); ξ – коэффициент учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева (принимается по [1]). Для неэкранированных топок ψ = 0.





5. Эффективная толщина излучающего слоя:

, (2.31)

где V_т – объем топочной камеры, м³; F_ст – поверхность стен топочной камеры, м².

F_ст=2·а·с+2·в·с, (2.32)

где а – ширина топки (5,44м), в – глубина топки (12,096м), с – высота топки (20.5м)

F_ст=2·5,4·20,5+2·12,096·20,5=717,7 2м².



6. Коэффициент ослабления лучей (м·МПа)^-1.

– при сжигании жидкого и газообразного топлива

, (2.333)

где k_г – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м·МПа)^-1 (определяется по номограмме на рис. 5.4 [1]); k_с – коэффициент ослабления лучей сжатыми частицами, (м·МПа)^-1; r_п – суммарная объемная доля трехатомных газов.

Коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания:

(2.34)

где – давление в топочной камере; температура газов на выходе из топки:



Коэффициент ослабления лучей сжатыми частицами:

, (2.35)

где – процентное содержание входящих в состав природного газа углеводородных соединений.




7. Степень черноты факела:

– для жидкого и газообразного топлив

, (2.37)

где m – коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела (табл. 5.2, [1]); – степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов.

, (2.38)

. (2.39)







8. Степенью черноты топки зададимся [8]:

9. Определяют параметр М:

– при сжигании газа и мазута

, (2.40)



Относительное положение максимума температуры для большинства топлив определяется как:

. (2.41)

где – расстояние от пола топки до оси горелки, м; – расстояние от пода топки до середины выходного окна топки, м.





10. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания:

, (2.42)

где Т_а – теоретическая (адиабатная) температура горения, К; – температура (абсолютная) на выходе из топки, К; – энтальпия продуктов сгорания (при 1473 К), кДж/кг; – полезное тепловыделение в топке, кДж/кг.



11. Действительная температура на выходе из топки:

, (2.43)



Полученная из расчетов температура газов на выходе отличается от принятой на 13,76 , что соответствует допустимой погрешности ± 30 ºС, следовательно, уточнение расчета не требуется.

2.4 Расчет пароперегревателей

Таблица 2.1 – Характеристики пароперегревателя

№ ступени	Наименование	Порядок прохождения дымовыми газами	Предельная температура металла змеевиков
I ступень	Холодный пакет	4	450 °С
II ступень	Ширмы	1	500 °С
III ступень	Предвыходные микроблоки	2	550 °С
IV ступень	Выходные микроблоки	3	585 °С

Ведем расчет II ступени полурадиационного перегревателя (ПП). Расчет этого пункта ведется по .

1) Энтальпия газов на входе в перегреватель.

.

2) Энтальпия пара на входе и на выходе из перегревателя берется по и , :

; .

3) Тепловосприятие омывающих газов.

, (2.44)

где – расход пара через перегреватель .



(2.45)

.

4) Энтальпия газов на выходе.

(2.46)



5) Температура газов на выходе:

.

6) Тепловосприятие поверхности перегревателя от газа.

, (2.47)

где – коэффициент теплопередачи в перегреватель; – средний расчетный температурный напор; – площадь поверхности нагрева.

, (2.48)

где – скорость движения газов в перегревателе.

, (2.49)

где – коэффициент живого сечения газохода в районе перегревателя;

– площадь сечения газохода для прохода газов.

,

,

,

,

.

7) Относительное расхождение.

.

Т.к. , то с учетом коррекции:







8) Корректировка температуры газов на выходе.

– энтальпия газов на выходе:

(2.50)



– температура газов на выходе:

.

Ведем расчет III ступени конвективного перегревателя (КП). Расчет этого пункта ведется по .

1) Энтальпия газов на входе в перегреватель.

.

2) Энтальпия пара на входе и на выходе из перегревателя берется по и , :

; .

3) Тепловосприятие омывающих газов.

, (2.51)

где – расход пара через перегреватель .



(2.52)

.

4) Энтальпия газов на выходе.

(2.53)



5) Температура газов на выходе:

.

6) Тепловосприятие поверхности перегревателя от газа.

, (2.54)

где – коэффициент теплопередачи в перегреватель; – средний расчетный температурный напор; – площадь поверхности нагрева.

, (2.55)

где – скорость движения газов в перегревателе.

, (2.56)

где – коэффициент живого сечения газохода в районе перегревателя;

– площадь сечения газохода для прохода газов.



,

,

,

.

7) Относительное расхождение.

.

Т.к. , то с учетом коррекции:







8) Корректировка температуры газов на выходе.

– энтальпия газов на выходе:

(2.57)



– температура газов на выходе:

.

Ведем расчет IV ступени конвективного перегревателя (КП).

1) Энтальпия газов на входе в перегреватель.

.

2) Энтальпия пара на входе и на выходе из перегревателя берется по и , :

; .

3) Тепловосприятие омывающих газов.

, (2.58)

где – расход пара через перегреватель .



(2.59)

.

4) Энтальпия газов на выходе.

(2.60)



5) Температура газов на выходе:

.

6) Тепловосприятие поверхности перегревателя от газа.

, (2.61)

где – коэффициент теплопередачи в перегреватель; – средний расчетный температурный напор; – площадь поверхности нагрева.

, (2.62)

где – скорость движения газов в перегревателе.

, (2.63)

где – коэффициент живого сечения газохода в районе перегревателя;

– площадь сечения газохода для прохода газов.

,

,

,

,

.

7) Относительное расхождение.

.

Т.к. , то с учетом коррекции:







8) Корректировка температуры газов на выходе.

– энтальпия газов на выходе:

(2.65)



– температура газов на выходе:

.

Ведем расчет I ступени конвективного перегревателя (КП). Расчет этого пункта:

1) Энтальпия газов на входе в перегреватель.

.

2) Энтальпия пара на входе и на выходе из перегревателя берется по и , :

; .

3) Тепловосприятие омывающих газов.

, (2.66)

где – расход пара .



.

4) Энтальпия газов на выходе.



5) Температура газов на выходе:

.

6) Тепловосприятие поверхности от газа.

, (2.67)

где – коэффициент теплопередачи; – средний расчетный температурный напор; – площадь поверхности нагрева.

, (2.68)

где – скорость движения газов.

, (2.69)

где – коэффициент живого сечения газохода;

– площадь сечения газохода для прохода газов.

,

,

,

,



7) Относительное расхождение.

.

Т.к. , то с учетом коррекции:

(2.70)





8) Корректировка температуры газов на выходе.

– энтальпия газов на выходе:

(2.71)



– температура газов на выходе:

.