10.4.2 Расчет второй
ступени воздухоподогревателя
Весь воздухоподогреватель
выполнен двухпоточным двухступенчатым. Расчет выполняется согласно
рекомендациям. Расчет второй ступени выполняется и вводится в ниже следующую таблицу.
Таблица 12- Расчет ВЗП II
Наименование
величины
|
Расчетная
формула или страница[1]
|
Результат
расчета
|
Наружный
диаметр труб, d, мм
|
Из чертежа
|
40
|
Внутренний
диаметр труб, dвн, мм
|
Из чертежа
|
37
|
Поперечный
шаг, S1, мм
|
Из чертежа
|
60
|
Продольный
шаг, S2, мм
|
Из чертежа
|
45
|
Глубина
установки труб, bвп, м
|
Из чертежа
|
42
|
Число
труб в ряду, Z1, шт
|
|
=200
|
Число
рядов труб, Z2, шт
|
|
=92
|
Длина
труб воздухоподогревателя, Lвп2, м
|
Из чертежа
|
2,5
|
Поверхность
нагрева, Fвп2, м2
|
Fвп2=p×d× Lвп2× Z1× Z2
|
3,14× 0,04×2,5×200× 92=6066,48
|
Сечение
для прохода газов по трубам, Fгвп2, м2
|
|
=19,7738
|
Температура
воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя, t"вп2,
°С
|
№3 расчета
|
300
|
Энтальпия
этого воздуха, h"вп2,
|
№6 расчета
|
2615,8274
|
Температура
газов на входе во вторую ступень, V’ вп2, °С
|
V’ вп2= V"э2
|
420
|
Энтальпия
газов на входе во вторую ступень, Н’вп2,
|
Н’вп2= Н"э2
|
3680,778
|
Температура
воздуха на входе во вторую ступень, t’вп2, °С
|
Принимаем с последующим уточнением
|
220
|
Энтальпия
этого воздуха, h’вп2,
|
№6 расчета
|
1910,649
|
Тепловосприятие
первой ступени, Qбвп2,
|
|
|
Отношение
количества воздуха за вп к теоретически необходимому, bвп
|
bвп=aт-Ùa т -Ùa пл +0,5×Ùa вп
|
1,2-0,08-0,04+
+0,5×0,03=1,11
|
Присос
воздуха в топку, Ùa т
|
[1, с.19, таблица 1.8]
|
0,08
|
Присос
воздуха в вп, Ùa вп
|
[1, с.19, таблица 1.8]
|
0,03
|
Присос
воздуха в пылесистему, Ùa пл
|
[1, с.18]
|
0,04
|
Энтальпия
газов на выходе из вп, Н"вп2,
|
|
|
Температура
этих газов, V"вп2 °С
|
№6 расчета
|
328
|
Средняя
температура газов, Vвп2, °С
|
|
|
Скорость
дымовых газов, wвп2,
|
|
=9,0635
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов, aк,
|
aк = CL× CФ×aн
|
33×1×1,05=34,65
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией , aн,
|
[1,
с.130] aн=¦(wвп2,dвн)
|
33
|
Поправка
на относительную длину трубок, CL
|
[1,
с.123]
СL =¦(Lвп2/dвн)
|
1
|
Поправка, CФ
|
[1,
с.130] СФ=¦(rН2О,Vвп2)
|
1,05
|
Объемная
доля водяных паров, rН2О
|
№5
расчета
|
0,0752
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением от газов к поверхности, aл,
|
aл=0,5×(aнл×э2)
|
10,08/2=5,04
|
Коэффициент
теплоотдачи от газов к поверхности, a1,
|
a1=aк+aл
|
34,65+5,047=39,69
|
Коэффициент
теплоотдачи от поверхности к воздуху, a2,
|
a2=aк
[1,
с.177, таблица 6.2]
|
34,65
|
Коэффициент
теплопередачи, К,
|
|
|
Коэффициент
использования ВЗП, z
|
[1,
с.147, таблица 6.6]
|
0,9
|
Температурный
напор на входе газов, Ùtб, °С
|
V’вп2-t"вп2
|
420-300=120
|
Температурный
напор на выходе газов, Ùtм, °С
|
V" вп2-t’
вп2
|
328-220=144
|
Средний
температурный напор, Ùtвп2,
°С
|
|
|
Тепловосприятие
второй ступени пароперегревателя, Qт.вп2,
|
|
18,4996·114·5700/14431,9=832,9492
|
Несходимость
тепловосприятия, dQт.вп2, %
|
|
(793,3257-832,9492)
·100/793,3257=4,99<5 %
расчет
окончен
|
10.4.3
Расчет первой ступени водяного экономайзера
Расчет проводится согласно рекомендациям данным для расчета
второй ступени экономайзера
Таблица 13
Наименование
величины
|
Расчетная
формула или страница[1]
|
Результат
расчета
|
Наружный
диаметр труб, d, мм
|
Из чертежа
|
32
|
Внутр.
диаметр труб, dвн, мм
|
Из чертежа
|
25
|
Поперечный
шаг, S1, мм
|
Из чертежа
|
80
|
Продольный
шаг, S2, мм
|
Из чертежа
|
64
|
Число
рядов труб на выходе из коллектора, ZР, шт
|
[1, с.99]
|
2
|
Число
труб в ряду, Z1, шт
|
|
(12,0513-0,08)0,08=150,2
|
Число
рядов труб, Z2, шт
|
Принимаем с последующим уточнением
|
28
|
Живое
сечение для прохода газов, Fжэ1, м2
|
Fжэ1= Fжэ2
|
48,2592
|
Поверхность
нагрева, Fэ1, м2
|
Fэ1=p× Lэ1×Z1×Z2× ZР
|
3,14×0,032×6,2×150,2×28×
×2=5239,9757
|
Длина
трубок в экономайзере, L э1, м
|
из чертежа
|
4,3
|
Температура
газов на входе в первую ступень, V’э1, °С
|
V’э1=
V"вп2
|
328
|
Энтальпия
газов на входе в первую ступень, Н’э1,
|
Н’э1=
Н"вп2
|
2874,3385
|
Тем-ра
воды на входе в первую ступень, t’э1, °С
|
t’э1= tпв
|
240
|
Энтальпия
воды на входе в первую ступень, h’э1,
|
[1, таблица 3] по Рпв
|
1239,5
|
Тем-ра
воды на выходе из первой ступени, t’’э1, °С
|
t’’э1= t’э1 [1, с.72]
|
264
|
Энтальпия
воды на выходе из первой ступени, h’’э1,
|
h’’э1= h’э1
|
1296,8368
|
Тепловосприятие
по балансу, Qбэ1,
|
|
88,88·(1296,8368-1239,5)/14,4319=353,1132
|
Энтальпия
газов на выходе из ВЭК, Н"э1,
|
|
2874,3385+0,02·173,0248-353,1132/0,99=2531,3735
|
Изменение
избытка воздуха в первой ступени, Ùaэ1
|
№5 расчета
|
0,02
|
Температура
газа на выходе из вэ, V"э1, °С
|
№5 расчета
|
251
|
Средняя температура
воды, tэ1, °С
|
|
(240+264)/2=252
|
Средняя
температура газов, Vэ1, °С
|
|
|
Средняя
скорость газов, wгэ1,
|
|
14,4319·5,24·(374+273)/
(273·48,2592)=3,7138
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, aк,
|
aк =СS×CZ× CФ×aн
|
58×0,75 ×0,7×99=30,1455
|
Поправка
на компоновку пучка, СS
|
Из
расчета второй ступени
|
0,7
|
Поправка
на число поперечных труб, CZ
|
[1, с.125] СZ =¦(z2)
|
0,75
|
Поправка,
CФ
|
[1,
с.123] СФ=¦(rН2О,Vэ1)
|
0,99
|
Объемная
доля водяных паров, rН2О,
|
№5
расчета
|
0,0738
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aн,
|
[1,
с.124]
aн=¦(w гэ1×d)
|
58
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением, a1,
|
a1=aк
|
30,1455
|
Коэффициент
теплопередачи, Кэ1,
|
|
30,1455/(1+0,0063·30,1455)=25,3349
|
Коэффициент
загрязнения стенки, e,
|
[1, с.143, рисунок 6.16]
|
0,0063
|
Температурный
напор на выходе газов, , °С
|
V’э1- t"э1
|
328-264=64
|
Температурный
напор на входе газов, , °С
|
V"э1- t’э1
|
251-240=11
|
Средний
температурный напор, Ùtэ1,
°С
|
|
(64+11)/2=37,5
|
Тепловосприятие
первой ступени экономайзера, Qт.э,
|
|
55239,9757·25,3349·37,5/14431,9=344,95
|
Несходимость
тепловосприятия, dQтэ1,
%
|
|
(353,1132-344,95)
·100/353,1132=2,31
расчет
окончен
|
10.4.4
Расчет первой ступени воздухоподогревателя
Диаметры трубок, их длину шага и количество, а так же глубину
установки в конвективной шахте принять из расчета второй ступени воздухоподогревателя.
Таблица 14
Наименование
величины
|
Расчетная
формула или страница[1]
|
Результат
расчета
|
Поверхность
нагрева, Fвп1, м2
|
Fвп1= 3×p×d× Lвп1× Z1× Z2
|
18200,34
|
Сечение
для прохода газов по трубам, Fгвп1, м2
|
Из расчета второй ступени
|
19,7738
|
Температура
газов на входе в первую ступень, V’вп1, °С
|
V’вп1=
V’’э1
|
251
|
Энтальпия
газов на входе в первую ступень, Н’вп1,
|
Н’вп1=
Н’’э1
|
2531,3735
|
Температура
воздуха на входе в первую ступень, t’вп1, °С
|
№6 расчета
|
30
|
Энтальпия
воздуха на входе в первую ступень, h’вп1,
|
№6 расчета
|
267,2652
|
Температура
воздуха на выходе из первой ступени, T’’вп1, °С
|
t’’вп1= t’вп2
|
170
|
Энтальпия
этого воздуха, H’’вп1,
|
№6 расчета
|
1539,0148
|
Тепловосприятие
первой ступени, Qбвп1,
|
|
|
Отношение
количества воздуха за вп к теоретически необходимому, bвп
|
Из расчета второй ступени воздухоподогревателя
|
1,11
|
Присос
воздуха в воздухоподогреватель, Ùa вп1
|
Ùa вп1=Ùa вп2
|
0,03
|
Энтальпия
газов на выходе из взп, Н"вп1,
|
|
2531,3735+0,03·173,0248-1430,7183/0,99=1091,3942
|
Температура
газов на выходе, V’’вп1, °С
|
№6
расчета по Н"вп1
|
121
|
Средняя
температура газов, Vвп1, °C
|
|
(251+121)/2=186
|
Ср.
скорость газов, wгвп1,
|
|
14,4319·5,24·(186+273)/(273·19,7738)=6,43
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности, aк,
|
aк =СL× CФ×aн
|
1,1×1×26= 28,6
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aн,
|
[1,
с.130, рис. 6.6 ]
aн=¦(w гэ1×dвн)
|
26
|
Поправка
на относительную длину трубок, CL
|
[1,
с.123]
СL =¦(Lвп1/dвн)
|
1,1
|
Поправка, CФ
|
[1,
с.130] СФ=¦(zН2О,Vвп1)
|
1
|
Объемная
доля водяных паров, rН2О
|
№5
расчета
|
0,0725
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением от газов к поверхности, aл,
|
aл=0,5×(aнл×ξэ2)
|
0,5∙0,180∙26=2,34
|
Коэффициент
теплоотдачи от газов к поверхности, a1,
|
a1=aк+aл
|
28,6+2,34=30,94
|
Коэффициент
теплоотдачи от поверхности к воздуху, a2,
|
a2=aк
[1,
с.177, таблица 6.2]
|
28,6
|
Коэффициент
теплопередачи, К,
|
|
0,9·30,94·28,6/(30,94+28,6)=13,3758
|
Коэффициент
использования воздухоподогревателя, z
|
[1,
с.147, таблица 6.6]
|
0,9
|
Температурный
напор на входе газов, Ùtб, °С
|
V’вп1-t"вп1
|
251-170=81
|
Температурный
напор на выходе газов, Ùtм, °С
|
V"вп1-t’вп1
|
121-30=91
|
Средний температурный
напор, Ùtвп1,
°С
|
|
(81+91)/2=86
|
Тепловосприятие
первой ступени пароперегревателя, Qт.вп1,
|
|
18200,34·13,3758·86/14431,9=1450,6895
|
Несходимость
тепловосприятия, dQт.вп1, %
|
|
(1430,7183-1450,6895)
·100/1430,7183=1,39% расчет окончен
|
11. Определение неувязки
котлоагрегата
Расчет сведен в таблицу
15
Потеря
тепла с уходящими газами, q2, %
|
|
=4,6498
|
КПД,
hпг, %
|
hпг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)
|
100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615)=93,4087
|
Расход
топлива, В,
|
|
|
Тепло
воздуха, Qв,
|
|
|
Полезное
тепловыделение в топке, Qт,
|
|
|
Удельное
тепловосприятие топки, Qлт,
|
|
|
Определение
неувязки, /ΔQ/
|
×hпг - (Qлт+Qш+Qп1+Qп2 + QЭ1+ QЭ2+ QП1+ QП1)(100 –q4/100)
|
16606,154*0.934087
–
(7849,841972+883,809+2109,0099+2001,8914+520,6512+344,95+832,9492+1450,6895)*(100-1.5/100)=-426,6607
|
Несходимость
баланса, /dQ/, %
|
/ΔQ/*100/
|
426,6607*100/16606,154=2,5733%
|
Список используемой
литературы
1.
Компоновка и
тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф.
Самойлов, Т.В. Виленский. – М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.: ил.
2.
Теплоэнергетика и
теплотехника. Общие вопросы. Справочник. //Под ред. Григорьев В.А., Зорин В.М.
– М.: Энергия, 1980.
3.
Котельные
установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие /
Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.
4.
Котельные
установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических
котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного
проектирования студентов специальностей 1005 – "Тепловые электрические
станции", 1007 – "Промышленная теплоэнергетика" / Сост. Е.А.
Бойко, Т.И. Охорзина; КГТУ. Красноярск, 2003. 223с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|