Тепловой котел конвективный пароперегреватель
![]()
|
Расчет пароперегревателя i ступени по ходу движения газовДанная ступень пароперегревателя является выходной ступенью по ходу пара. В ней пар перегревается до заданной температуры перегретого пара. ![]() На рисунке 3.1 приведена расчётная схема пароперегревателя первой ступени. Исходные данные для расчёта пароперегревателя I ступени: - наружный диаметр труб ![]() поперечный шаг ![]() продольный шаг ![]() расположение труб - коридорное; размер поверхности нагрева ![]() живое сечение для прохода газов ![]() живое сечение для прохода пара ![]() температура газов на выходе из фестона ![]() ![]() энтальпия газов ![]() ![]() Принимаем температуру газов на выходе из пароперегревателя ![]() По принятой температуре по таблице 2 находится энтальпия ( ![]() Таблица 1. Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц
3. Объём водяных паров, м3/кг ![]() ![]()
7. Масса дымовых газов при сжигании твёрдого и жидкого топлива ![]() ![]()
8. Безразмерная концентрация золовых частиц, кг/кг ![]() ![]()
Теплота, отданная дымовыми газами в пароперегревателе, определяется по соотношению: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Qб=0,99∙(8616,1−7059,6+0,03/2∙154,2)=1543,2 кДж/кг. (3.3) Теплота, воспринятая паром ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() При ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Энтальпия перегретого пара на входе в пароперегреватель ![]() При давлении пара ![]() ![]() Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() = 489,4°С. (3.10) Средняя температура газов ![]() (1035+850)/2 = 943°С. (3.12) Скорость газов определяется по формуле ![]() где ![]() ![]() 11,38∙5,2107∙(943+273) / (40,3∙273) = 6,55 м/с. (3.14) Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рисунку П1. ![]() где ![]() При ![]() ![]() ![]() Таблица 2. Энтальпия продуктов сгорания
Топочная камера, фестон ![]() ,1 ,7 ,8 ,3 ,0 ,8 ,7 ,4 ,6 ,2 ,4 ,8 ,1 ,8 ,313235,7 ,2 ,6 ,9 ,9 ,7 ,4 ,1 ,4 ,4 ,7 ,8 ,8 ,6 ,02647,1 ,6 ,1 ,2 ,8 ,9 ,9 ,6 ,7 ,3 ,1 ,8 ,4 ,3 ,619080,2 ,1 ,1 ,1 ,8 ,7 ,4 ,2 ,4 ,5 ,2 ,3 ,1 ,7 ,80 ,7676 ,194 ,6122 ,9976 ,0442 ,8176 ,244 ,124 ,9712 ,6544 ,66 ,64 ,61
Пароперегреватель I ст. ![]() ,1 ,8 ,35626,8 ,6 ,01294,2 ,7 ,88456,9 ,1 ,0325,64 ,61
Пароперегреватель II ст. ![]() ,1 ,8 ,3 ,3 ,9 ,6 ,65626,8 ,6 ,0 ,1 ,9 ,4 ,51463,0 ,0 ,1 ,2 ,3 ,5 ,78625,7 ,4 ,3 ,4 ,7 ,2 ,3325,64 ,61 ,90 ,85 ,47 ,08
Экономайзер II ст. ![]() ,3 ,3 ,9 ,6 ,6 ,2 ,54408,0 ,1 ,9 ,4 ,5 ,4 ,81234,2 ,5 ,1 ,9 ,9 ,3 ,06818,4 ,7 ,5 ,6 ,5 ,8 ,4253,90 ,85 ,47 ,08 ,02 ,28
Воздухоподогреватель II ст. ![]() ,9 ,6 ,6 ,2 ,53235,9 ,4 ,5 ,4 ,81003,1 ,9 ,3 ,3 ,15082,5 ,6 ,9 ,8 ,5185,47 ,08 ,02 ,28
Экономайзер I ст. ![]() ,9 ,6 ,6 ,2 ,5 ,13235,9 ,4 ,5 ,4 ,8 ,01067,8 ,2 ,5 ,6 ,8 ,65147,2 ,9 ,1 ,1 ,2 ,5185,47 ,08 ,02 ,28 ,87
Воздухоподогреватель I ст. ![]() ,6 ,2 ,5 ,12110,5 ,4 ,8 ,0759,8 ,5 ,9 ,03407,4 ,0 ,3 ,9119,02 ,28 ,87
Относительные продольные и поперечные шаги ![]() ![]() ![]() ![]() По их значениям определяются следующие поправки: CZ - поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ( ![]() ![]() ![]() Поправка на влияние физических параметров среды ( ![]() ![]() ![]() 56,2∙1∙1∙0,96 53,95 . (3.18) Эффективная толщина излучающего слоя ![]() ![]() Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами [1]. Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина ![]() где ![]() ![]() ![]() По рисунку П2 определяется коэффициент ослабления лучей трехатомными газами ( ![]() Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7-36 [1]). Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания ![]() kpS = 14,4×0,248×0,1×0,51 = 0,154. Коэффициент теплового излучения газовой среды ![]() 0,168. (3.25) Средняя температура пара ![]() (387+491) / 2 = 439,0°С. (3.27) Скорость пара ![]() где ![]() При ![]() ![]() ![]() Скорость пара 61,4 0,025 / 0,087 = 17,6 м/с. (3.29) Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к пару определяется по рисунку П3 ![]() где ![]() ![]() При ![]() ![]() ![]() 2846∙0,92 = 2618 Вт/(м2∙К). (3.31) Температура стенки труб пароперегревателя ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ,0+(0,0043+1/2618)∙11,38∙(1543,2+166,1)∙1000/620=585,9°С. (3.33) Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания ![]() где ![]() Для температуры стенки ![]() 230∙0,168 = 38,64 Вт/(м2∙К). (3.35) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ![]() где ![]() ![]() 0,9∙(53,95+38,64) = 92,6 Вт/(м2∙К). (3.37) Коэффициент теплопередачи ![]() где ![]() ![]() k = 0,65∙92,6∙2618/(92,6+2618) = 58,1 Вт/(м2К). (3.39) Тепло, воспринятое пароперегревателем, по условию теплопередачи ![]() Qт = 58,1∙620∙489,4/(11,38∙103) = 1549,1 кДж/кг. (3.41) Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению ![]() ДQ = |1543,2−1549,1|/1543,2∙100 = 0,4% ≤ 2%. (3.43) Расчёт I ступени пароперегревателя закончен. |