Расчет парогазового энергоблока с газовой турбиной ГТГ-110 и теплофикационной турбиной типа Т-135-7,7, страница 19

Плотность продуктов сгорания можно определить по зависимости, кг/нм³:

,           (8.5)

где ,,,– соответственно, доля СО₂, N₂,H₂O и воздуха в продуктах сгорания, %.

В таблице 6.2 при избытке воздуха =3,02 находим:

=5,23%;=24,94%;=4,19%;=65,64%.

Из уравнения (8.5) получим:

.

Из уравнения (8.4) получим:

.

Подставив V_г и F_г в уравнение (8.3), получим, м/с:

.                                   (8.6)

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле, кВт/(м²*К) [11]:

,                                              (8.7)

где – коэффициент тепловой эффективности, о.е.;

– приведенный коэффициент теплоотдачи с газовой стороны, кВт/(м²*К);

– коэффициент теплоотдачи со стороны рабочей среды, кВт/(м²*К);

Н/Н_вн– отношение поверхности нагрева ребристого участка к внутренней поверхности труб этого участка, о.е.

При сжигании газа коэффициенты эффективности всех поверхностей нагрева при °C принимаются равными , при°C –  [11].

приведенный коэффициент теплоотдачи с газовой стороны, кВт/(м²*К) [11]:

*1,163*10^-3,                       (8.8)

где – отношение поверхности ребер к полной поверхности с газовой стороны, о.е.;

Е – коэффициент эффективности ребра, определяется в зависимости от формы ребер и параметров  и D/d по [11];

– коэффициент, учитывающий влияние уширения ребра к основанию, определяется по [11] в зависимости от параметров  и (и – толщина ребра у вершины и основания);

– отношение участков несущей поверхности без ребер к полной поверхности с газовой стороны, о.е.;

– коэффициент, учитывающий неравномерную теплоотдачу по поверхности ребра, для ребер с прямым основанием – 0,9, с цилиндрическими – 0,85;

– коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/(м²*ч*°C).

Для круглых труб с круглыми ребрами отношение поверхности ребер к полной поверхности с газовой стороны определяется по выражению [11]:

,                                   (8.9)

где D – диаметр круглого или сторона квадратного ребра, м.

Отношение участков несущей поверхности без ребер к полной поверхности с газовой стороны можно определить по выражению:

.                                               (8.10)

Коэффициент определяется по уравнению:

,                                    (8.11)

где – коэффициент теплопроводности металла ребер, ккал/(м*ч*°C).

коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/(м²*ч*°C) [11]:

,         (8.12)

где С_z– поправка на число рядов труб, определяется по [11];

– параметр, учитывающий геометрическое расположение труб в пучке.

,                                                 (8.13)

где – относительный поперечный шаг, о.е.;

– относительный диагональный шаг труб, о.е.

относительный диагональный шаг труб, о.е.:

,                                           (8.14)

где - относительный поперечный шаг, о.е.

Относительные шаги можно рассчитать по формулам:

,                                                  (8.15)

.                                                 (8.16)

Подставив числовые значения: , ,d=32мм в уравнения (8.15) и (8.16), получим:

,

.

Подставив =2,25 и в уравнение (8.14), получим:

Для упрощения расчетов была составлена таблица энтальпий продуктов сгорания (кДж/[кг продуктов сгорания]) при избытке воздуха  (см. таблицу 8.1).

Расчет производился с использованием программ:

«TRAKT» (расчет тракта высокого давления);

«РАПОРТ» (расчет тракта низкого давления и газового подогревателя конденсата).

Результаты расчетов представлены в таблицах 8.2 и 8.3 и на рис.8.6.

Распечатка результатов расчета приведена в приложении 2.

Расчетная невязка теплового баланса, кВт [11]:

,                                (8.17)

где – располагаемое тепло продуктов сгорания перед котлом–утилизатором, кВт;

Q_вд– тепловая мощность тракта высокого давления, кВт;

Q_нд– тепловая мощность тракта низкого давления, кВт;

Q_гпк– тепловая мощность газового подогревателя конденсата, кВт;

Q_ух– тепло, уходящих газов, кВт.

Располагаемое тепло продуктов сгорания перед котлом–утилизатором, кВт:

,                                                (8.18)