7. Расчет КПД котла и потери теплоты в нем
Этот расчет выполняется согласно рекомендациям [1, с.26-27] и введен в таблицу 4.
Наименование
величин
|
Расчетная
формула или страница [1]
|
Результат
расчета
|
КПД,
hпг ,%
|
hпг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)
|
100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615) =93,4087
|
Потери
тепла от химического недожога, q3, %
|
[1,
с.36, таблица 4.6]
|
q3=0
|
Потери
тепла от механического недожога, q4, %
|
[1,
с.36, таблица 4.6]
|
q4=0,5
|
Потери
тепла в окр. Среду от наружного охлождения, q5, %
|
|
|
Потери
тепла с физическим теплом шлаков, q6, %
|
|
|
Энтальпия
шлаков, Сtшл,
|
Сtшл = Сшл
*tшл
|
1952
|
Тем-ра
вытекающ. шлака, tшл, °С
|
tшл= t3 +100
|
tшл, =1500+100=1600
|
Теплоемкость
шлака, Сшл,
|
[1,
с.23, таблица 2.2]
|
Сшл=1,22
|
Доля
шлакоулавли-вания в топке, ашл
|
ашл=1-
аун
|
ашл=1-
0,8=0,2
|
доля
уноса лет. золы, аун
|
[1,
с.36, таблица 4.6]
|
аун=0,8
|
Располагаемое
тепло, ,
|
|
=1658000+26,154=16606,154
|
Физ.
тепло топлива, Qтл,
|
Qтл=С тл t тл
|
Qтл=1,3077∙20=26,154
|
Температура
топлива, T Тл, °С
|
[1,
с.26]
|
t тл =20°
|
Теплоемкость
топлива, С Тл,
|
С
тл = 0,042*Wр+С°тл*(1-0,01*W)
|
0,042∙7+1,09(1-0,01∙7)=1,3077
|
Теплоемкость
сухой массы топлива, С°тл,
|
[1,
с.26]
|
С°тл=1,09
|
Энтальпия
теор. объема воздуха на входе в воздухоподогреватель, ,
|
по
t’вп=20°С из расчета энтальпий
|
|
Энтальпия
теор. объема холодного воздуха, ,
|
39,5V°в
|
=39,5*4,3041=170,01195
|
Потеря
тепла с ух. газами, q2, %
|
|
=4,6498
|
Энтальпия
уходящих газов, Нух, кДж\кг
|
по
nух=120 из расчета энтальпий
|
=778,1191
|
Коэффициент
избытка воздуха в уходящих газах, aух
|
Из
таблицы 3.1 расчета 3.6
|
=1,45
|
8. Определение
расхода топлива
Данный расчет выполняется
согласно рекомендациям [1,
с. 28-29]
Таблица 5
Наименование
величин
|
Расчетная
формула или страница[1]
|
Результат
расчета
|
Расход
топлива, В,
|
|
|
Энтальпия
перегретого пара на выходе из котла, hпе,
|
На
основе заданных значений параметров пара
|
hпе=3434,7
|
Энтальпия
питательной воды, hп.в,
|
По
табл. 3 [7]
|
Hп.в=903
|
Расчетный
расход топлива, Вр,
|
Вр=В∙(1-0,01∙q4)
|
=14,5045×(1-0,01×0,5)=14,4319
|
9.
Тепловой расчет топочной камеры
9.1 Определение размеров топочной камеры и размещения горелок
Для последующего расчета топочной камеры составляем
предварительный эскиз по выданным чертежам заданного котла.
При выполнении эскиза
руководствуемся отдельными указаниями [1, с. 29-37], где берем рекомендованные данные, которые не уясняются из чертежей.
На эскиз топочной камеры
наносим обозначения длин и площадей, необходимых для дальнейшего расчета.
Рисунок 1.1 - Эскиз топки
Таблица 6 - Тепловой расчет топочной
камеры
Наименование величин
|
Расчетная формула
|
Расчет
|
Тепло воздуха, QВ, кДж/кг
|
|
|
Энтальпия гор. воздуха после ВЗП, , кДж/кг
|
Из
табл. №6 расчета
|
=2771,54976
|
Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/кг
|
|
|
Адиабатная температура горения, , оС
|
|
=2018,5686
|
Коэф-т
сохр. тепла,
|
|
=
|
Угловой
коэффициент, х
|
[1],
стр.41,
|
=1-0,2(1,06-1)=0,988
|
Коэффициент
загрязнения,
|
[1],
стр.41, табл. 4.8
|
=0,45
|
Ср.
коэф-т тепловой эффективности экранов,
|
|
=0,45∙0,988=0,4446
|
Величина,
характер.отн. высоту полож. зоны макс.тем-р, ХТ
|
Эскиз топки
|
0,46
|
Коэф-т,
учитывающий относ. положение ядра факела по высоте топки, М
|
|
|
Температура
газов на выходе из топки, ,оС
|
[1],
стр.38, табл. 4.7
|
1250
|
Средняя
температура газов в топке, ,оС
|
|
|
Коэффициент
ослабления лучей с частицами кокса,
|
[1],
стр.43
|
0,5
|
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы,
|
[1],
стр.140, рис. 6.13
|
58
|
Эффективная
толщина излучающего слоя в топке, , м
|
|
|
Объемная доля водяных паров,
|
табл. №5 расчета
|
0,0807
|
Суммарная объемная доля,
|
табл. №5 расчета
|
0,225
|
Давление
дымовых газов в топочной камере, Р, МПа
|
-
|
0,1
|
Коэффициент
ослабления лучей газовой средой, КГ,
|
[1],
стр.138, рис. 6.12 по ,
VГ, рS
|
1,5
|
Коэффициент
ослабления лучей топочной средой, К,
|
|
|
Коэффициент
излучения факела,
|
|
0,71
|
Проверка
,оС
|
[1],
стр.45, рис. 4.4
|
1250,
равна принятой
|
Удельное
тепловосприятие топки, ,
кДж
|
|
|
Тепловое
напряжение топочного объема, ,
|
|
|
Среднее
лучевое напряжение топочных экранов, ,
|
|
|
10. Тепловой расчет
остальных поверхностей нагрева
Этот тепловой расчет
выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]
10.1 Расчет ширмового
пароперегревателя
Для упрощения расчета
ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева
в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и
пароохладитель.
Перед началом расчета
составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый
пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара
после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход
пара лишь в одну сторону.
Рисунок 1.2 - Эскиз
ширмового пароперегревателя
Таблица 7 - Расчет
ширмового пароперегревателя
Диаметр
труб и толщина труб d, м, б, мм
|
d= dвнутр*б,
четеж
|
=32*4=40мм=0,04м
б=4мм
|
Кол-во
парал. включенных труб, n, шт.
|
По
чертежу котла
|
9
|
Шаг
между ширмами S1, м
|
По
чертежу котла
|
0,6
|
Количество
ширм, Z1, шт
|
чертеж
|
20
|
Продольный
шаг труб в ширме, S2, м
|
[1]
с 86
|
0,044
|
Глубина
ширм, С, м
|
C=[(n-1)S2+d]Zx+d(Zx-1)
|
[(9-1)∙0,044+0,04]∙4+0,04(9-1)
=1,68
|
Высота
ширм
|
По
чертежу
|
7,9
|
Относительный
поперечный шаг, s1
|
|
|
Относительный
продольный шаг, s2
|
|
1,1
|
Расчетная
поверхность нагрева ширм, Fш, м2
|
Fш=2×hш×С×Z1×xш
|
2×7,9×20×0,96=
=510
|
Угловой
коэффициент ширм, Xш
|
[1,
с.112, рисунок 5.19 по s2]
|
0,96
|
Площадь
входного окна газохода ширм, Fп.вх, м2
|
Fп.вх.=(nx+c)×a
|
(7,9+1,68)×12
=114,96=115
|
Лучевоспринимающая
поверхность ширм, Fл.ш, м2
|
Fл.ш.= Fвх
|
115
|
Живое
сечение для прохода газов, Fг.ш. м2
|
Fг.ш.=а× hш-Z1× hш×d
|
12×7,9-20×7,9× ×0,04=88,48
|
Эффективная
толщина излучающего слоя , S,м
|
|
0,76
|
Тем-ра
газов на входе в ширму, V’ш, °С
|
V’ш
= V’т
|
1050
|
Энтальпия
газов на входе в ширмы, H’ш,
|
H’ш
= H"ш
|
9498,9896
|
Лучистая
теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх,
|
|
|
Коэффициент,
учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами,
|
|
|
Температурный
коэффициент, А
|
[1],
стр.42
|
1100
|
Коэффициент
неравномерности распределения лучистого тепловосприятия,
|
[1],
стр.47, табл. 4.10
|
0,8
|
Поправочный
коэффициент,
|
[1],
стр.55
|
0,5
|
Температура
газов за ширмами, ,оС
|
[1]
стр.38 табл,4,7
|
960
|
Энтальпия
газов за ширмами, ,кДж/кг
|
по
|
8593,0335
|
Ср.
тем-ра газов в ширмах, , оС
|
|
|
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы,
|
[1],
стр.140, рис. 6.13
|
70
|
Объемная доля водяных паров,
|
Из табл. №5 расчета
|
0,0807
|
Давление дымовых газов в среде ширм, Р, МПа
|
-
|
0,1
|
Коэффициент
ослабления лучей газовой средой, КГ,
|
[1],
стр.138, рис. 6.12 по ,
VГ, рS
|
5
|
Коэффициент
ослабления лучей средой ширм, К,
|
|
|
Коэффициент
излучения газовой среды в ширмах,
|
|
0,33
|
Угловой
коэффициент ширм с входного на выходное сечение,
|
|
0,16
|
Лучевоспринимающая
поверхность за ширмами, Fл.вых, м2
|
|
81,5
|
Абсолютная
средняя температура газов ширм, Тш, К
|
+273 оС
|
1005
+ 273 = 1278
|
Теплота,
излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых,
кДж/кг
|
|
527,2149
|
Тепловосприятие
ширм излучением, Qлш, кДж/кг
|
|
|
Тепловосприятие
ширм по балансу, ,кДж/кг
|
|
|
Температура
пара на входе в ширмы, ,
оС
|
-
|
342
|
Энтальпия
пара на входе в ширмы, ,
кДж/кг
|
[2],
табл.7.13 , по МПа и
|
2606
|
Температура
пара после ширм, ,оС
|
[7]
табл. 3 по Рб
|
362
|
Энтальпия
пара на выходе из ширм, ,
кДж/кг
|
+
|
2606+214,2060=820,206
|
Прирост
энтальпии пара в ширме,,
|
|
=214,2060
|
Ср.
тем-ра пара в ширмах, tш,
оС
|
|
|
Скорость
газов в ширмах, , м/с
|
|
|
Поправка
на компоновку пучка ширм, CS
|
[1],
стр.122
|
0,6
|
Поправка
на число поперечных рядов труб, СZ
|
[1],
стр.122
|
1
|
Поправка
,Сф
|
[1],
стр.123
|
1
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, ,
|
[1],
стр.122 график 6,4
|
41
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , ,
|
|
|
Коэффициент
загрязнения ширм, ,
|
[1],
стр.143, граф. 6,15
|
0,0075
|
Коэффициент
теплоотдачи от стенки к пару, ,
|
, [1], стр.132
|
1463,9582
|
Температура
наружной поверхности загрязнения, tз, оС
|
|
|
Скорость
пара в ширмах, , м/с
|
|
|
Средний
удельный объем пара в ширмах, , м3/кг
|
[7]
табл. 3, по и
|
0,01396
|
Коэффициент
использования ширм,
|
[1],
стр.146
|
0,9
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением в ширмах, ,
|
, [1], стр.141
|
|
Угловой
коэффициент для ширм,
|
[1],
стр.112, рис. 5.19, кривая 1 (брать )
|
0,96
|
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, ,
|
|
|
Коэффициент
теплопередачи для ширм, k,
|
|
|
Тепловосприятие
ширм по уравнению теплопередачи, , кДж/кг
|
|
|
Большая
разность температур, , оС
|
Из
прилагаемого графика
|
708
|
Меньшая
разность температур , оС
|
Из
прилагаемого графика
|
598
|
Средний
температурный напор, , оС
|
|
|
Необходимое
тепловосприятие ширм, , %
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|