Промышленность \ Теплогенерирующие установки промышленных предприятий

Реконструкция котельного агрегата Е-35/39 (ТП-35У) в связи с переводом его на другое топливо (Межреченский каменный уголь)

Страницы работы

31 страница (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство общего и профессионального образования РФ

Архангельский государственный технический университет

Кафедра теплотехники

Факультет промышленной энергетики

III курс 1 группа

Константин Алексеевич

Курсовой проект

по курсу

«Теплогенерирующие установки промышленных предприятий»

«Реконструкция котельного агрегата Е-35/39 (ТП-35У) в связи с переводом его на другое топливо»

Пояснительная записка

0162.00.КП.00.09.ПЗ

Постановлением комиссии от признать, что студент факультета ПЭ III – 1 выполнил и защитил курсовой проект с оценкой .

Председатель комиссии:

Члены комиссии:

Архангельск

2000

Содержание

1. Краткое описание котла Е-35/39 (ТП-35У)

2. Краткое описание системы пылеприготовления

3. Расчетный состав топлива

4. Определение коэффициента избытка воздуха

5. Тепловой баланс и расход топлива

6. Расчет топочной камеры

7. Расчет фестона

8. Расчет 2 ступени перегревателя

9. Расчет 1 ступеней перегревателя

10. Расчет экономайзера

11. Расчет воздухоподогревателя

12. Сводная таблица теплового расчета

13. Уточнение балансовых величин и проверка сходимости баланса

14. Расчет тяги и дутья

Список использованных источников

1. Краткое описание котла ТП-35У

Котел Е-35/39 (ТП-35У) предназначен для получения перегретого пара используемого в промышленности, строительстве, коммунальном и сельском хозяйстве, на технологические нужды, а также отопление и вентиляцию. Котел может работать в закрытых и полузакрытых котельных.

Котел однобарабанный с естественной циркуляцией. Компановка поверхностей нагрева выполняется по П-образной схеме. Котел работает с уравновешенной тягой. Диапазон изменения производительности 70-100% от номинальной, составляющей 35 т/ч. Параметры пара: Р_пп=3,9МПа, t_пп=450^о С.

Топочная камера с твердым шлакоудалением, полностью экранирована трубами 60´3 расположенными с шагом 80мм. На боковых стенах топочной камеры расположены турбулентные горелки.

Котёл имеет 2-х ступенчатый вертикальный пароперегреватель, который располагается в верхнем горизонтальном конвективном газоходе. Температура пара регулируется поверхностным пароохладителем.

Водяной экономайзер – змеевиковый, гладкотрубный, изготовлен из труб 32´3.

Воздухоподогреватель трубчатый двухходовой по воздуху, выполнен из труб 40´1,5.

Система пылеприготовления.

Индивидуальная замкнутая система пылеприготовления с прямым вдуванием для молотковых мельниц с шахтным сепаратором.

1. бункер сырого топлива;

2. отсекающий шибер;

3. питатель сырого топлива;

4. течка сырого топлива;

5. мелница;

6. сепаратор;

7. горелка;

8. клапан;

9. воздуховод горячего вторичного воздуха;

10. воздуховод первичного воздуха;

11. воздуховод слабо подогретого воздуха;

12. взрывной предохранительный клапан;

13. котёл;

14. вентилятор;

15. воздухоподогреватель;

16. воздуховод холодного воздуха.

Поверочный тепловой расчет парогенератора

Задание

Производительность (номинальная) D = 35 т/ч

Давление перегретого пара Р_пп = 3,9 МПа

Температура перегретого пара t_пп = 450 ⁰С

Температура питательной воды t_пв = 105 ⁰С

Температура уходящих газов J_ух = 140 ⁰С

Процент продувки 3 %

Топливо – Межреченский каменный уголь.

Система пылеприготовления – с молотковыми мельницами.

Расчетный состав топлива:

влага W^p = 8

зола А_р^р = 25,8

сера S_орг+к^р = 0,8+2,3

углерод C^p = 53,7

водород Н^р = 3,6

азот N^р = 0,7

кислород О^р = 5,1

Нижняя теплота сгорания топлива Q_н^р = 5150 ккал/кг

Выход летучих веществ на горючую массу V^г = 38 %

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки a_м^// = 1,2

Температура холодного воздуха t_хв = 30 ⁰С

Таблица 1

Величина	Обозначение	Газоходы парогенераторов
Величина	Обозначение	Топка, фестон	Перегреватель 2 ст.	Перегреватель 1ст.	Котельный пучок	Экономайзер	Воздухоподогреватель
Присос воздуха	Da	0,1	0,015			0,08	0,06
Коэффициент избытка воздуха по газоходам	a²	1,2	1,215			1,31	1,37
Коэффициент избытка воздуха средний	a_ср	1,2	1,208			1,27	1,34

Таблица 2

Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Рассчитываемая величина	Размерность	Топка, фестон	Перегреватель 2 ст.	Перегреватель 1 ст.	Котельный пучок	Экономайзер	Воздухоподогреватель
Коэффициент избытка воздуха a_ср	-	1,2075	1,2225			1,27	1,34
V_н2о=V_н2о+0,0161^.(a_ср-1)V⁰	м³/кг	0,0609	0,610			0,614	0,621
	м³/кг	7,264	7,349			7,618	8,014
	-	0,140	0,139			0,134	0,127
	-	0,081	0,080			0,077	0,074
	-	0,222	0,219			0,211	0,201
	кг/кг	0,025	0,025			0,024	0,023
	м³/кг	9,668	9,779			10,130	10,647

Таблица 3

Энтальпия продуктов сгорания











			179 360 545 733 925 1122 1325 1529 1732 1992 2157 3691 3918 4144
			202 408 621 840 1066 1295 1531 1774 2022 2278 2525 4365 4638 4908
			100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1800 1900 2000

Таблица 4

Тепловой баланс и расход топлива

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Располагаемая теплота топлива		ккал/кг
Приведенная влажность	Wⁿ	%
Температура уходящих газов	J_у,х	⁰С	Задана	140
Энтальпия уходящих газов	J_у,х	ккал/кг	По табл. 4.3	377,4
Температура уходящих газов	t_х,в	⁰С	Принята	30
Энтальпия холодного воздуха		ккал/кг	По табл. 4.3	53,7
Потери теплоты от химического недотяга		%	По табл. XYII [1]	0,5
Потери теплоты от механического недотяга		%	То же	3
Потери теплоты с уходящими газами		%
Потери теплоты в окружающую среду		%	По рис. 5-1 [1]	1,1
Доля золы топлива в шлаке		-
Потеря с физической теплотой шлаков		%
Сумма тепловых потерь	S	%
Коэффициент полезного действия	h_ка	%
Энтальпия перегретого пара	i_nn	ккал/кг	По табл. XXY [1] по Р_пп и t_пп или по работе [15]
Энтальпия питательной воды	i_nв	ккал/кг	По табл. XXIY [1] По t_пв и Р_пв= =(1,2¸1,3)Р_б= =20 кгс/см²
Энтальпия продувочной воды	i_кип	ккал/кг	По табл. XXIII	262,6
Полезно использованная теплота	Q_ка	ккал/ч	D(i_nn-i_nв)+D_пр^.(i_кип-i_nв)
Полный расход топлива	В	ккал/ч
Расчетный расход топлива	В_р	ккал/ч
Коэффициент сохранения теплоты		-

Расчет топочной камеры

Таблица 5.

Конструктивные характеристики топочной камеры

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки экранных труб	d´d	мм	По чертежу	60´3
Шаг экранных труб	S	мм	По чертежу	80
Поверхность фронтовой стенки (с потолком и частью холодной воронки)	F_сm.ф	м²
Поверхность задней стены (с частью холодной воронки)	F_сm.з	м²
Поверхность боковой стены	F_сm.б	м²	По эскизу
Площадь поверхности проходящей через оси труб первого ряда фестона	F_ф	м²
Суммарная поверхность стен	F_ст	м²	F_сm.ф+F_cm.з+2F_cm.б+ +F_пл.х.в.+F_ф
Объем топочной камеры	V_m	м³
Лучевоспринимающая (радиационная) поверхность топки	Н_л	м²
Продолжение табл. 5
Степень экранирования топки	c	-	Н_л/F_ст
Общая высота топки	Н_m	м	По чертежу (от середины холодной воронки до середины выходного окна)	9,65
Высота расположения горелки	h_г	м	По чертежу	3
Относительное расположение горелочных устройств	х_г	-	h_г/Н_m
Относительное расположение максимума температур факела	х_т	-	Х_г – DХ
Поправка	DХ	-	По п. 6-14 [1]	0,15
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м

Таблица 6

Тепловой расчет топочной камеры

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки		-	По табл. XYII [1]	1,2
Присос воздуха в системе пылеприготовления		-	По табл. XYI [1]	0
Температура горячего воздуха	t_г.в.	⁰С		159
Энтальпия горячего воздуха			3 ст.э.воздуха По табл. 4.3	285,79
Теплота, вносимая воздухом в топку	Q_в
Полезное тепловыделение в топке	Q_m
Теоретическая температура горения	V_а	⁰С	По табл. 4.3, по Q_m и	1953
Коэффициент	М	-	По п. 6-13 [1] M=0,59-0,5Хт	0,510
Температура газов на выходе из топки		⁰С	Задаемся предварительно	1000
Произведение	Р_nS
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г		По номограмме 3 [1]	0,46
Продолжение табл. 6
- золовыми частицами	К_зл		По номограмме 4 [1]
- частицами кокса	К_кокс		По п.6-08 [1]
Безразмерные параметры		- -	По п.6-08 [1] По п.6-08 [1]
Оптическая толщина излучающей среды	крS	-
Степень черноты факела		-	По номограмме 2 [1]
Коэффициент учитывающий загрязнение	z	-	По табл.6-2 [1]
Коэффициент тепловой эффективности экранов	y_ср	-
Степень черноты топки		-
Тепловыделение на 1 м³ поверхности стен	-
Температура газов на выходе из топки	J^//_m	⁰С	По номограмме 7 [1]
Энтальпия газов на выходе из топки	I^//_m	ккал/кг	По табл. 4.3
Количество тепла воспринятое в топке	Q_Л	ккал/кг
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности	q_л
Теплонапряжение топочного объема: - расчетное	q_v
	St

Расчет фестона

Таблица 7

Конструктивные характеристики фестона

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки труб	d´d	мм	По чертежу	60
Расположение труб	-	-	То же	шахматное
Шаги труб: - поперечный	S₁	мм	4S_э
- продольный	S₂	мм	По чертежу	125
Число рядов по ходу газов	z₂	шт.	То же	3
Число труб в первом и четвертом ряду	z_1(1,4)	-	То же	26
Число труб во втором и третьем ряду	z_1(2,3)	-	То же	25
Длина труб: - первого ряда		м	То же	3,5
- второго ряда		м	То же	3,52
- третьего ряда		м	То же	3,55
Поверхность нагрева фестона	Н_ф	м²	pdåz₁ или по чертежу
Живое сечение для прохода газов: - на входе	F^/	м²
- на выходе	F^//	м²
Продолжение табл. 7
Среднее живое сечение для прохода газов	F_ср	м²
Относительные шаги труб: - поперечный	s₁	-	S₁/d
- продольный	s₂	-	S₂/d
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м
Угловой коэффициент пучка фестона	Х_п.ф	-	По номограмме 1 [1] при S₁/d=

Таблица 8

Тепловой расчет фестона

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Расчетная поверхность	Н	м²	По конструктивным характеристикам
Температура газов перед фестоном	J^/	⁰С	Из расчета топки
Энтальпия газов перед фестоном	J^/	ккал/кг	То же
Температура газов за фестоном	J^//	⁰С	Предварительно принимаем
Энтальпия газов за фестоном	J^//	Ккал/кг	По табл. 4.3
Тепловосприятие фестона (по балансу)	Q_d	Ккал/кг	j(J^/-J^//)
Средняя температура газов	J	⁰С	J^/+J^///2
Температура кипения при давлении в барабане	t_кип	⁰С	По табл.ХХШ [1]
Объем газов на 1 кг топлива	V_г	м³/кг	Из табл. 4.2
Объемные доли: - водяных паров	r_н2о	-	То же
- трехатомных газов	r_n	-	То же
Концентрация золы	m_зл	кг/кг	То же
Скорость газов	w_r	м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией			По номограмме 13 [1]
Средний температурный напор	Dt	⁰С	J-t_кип
Произведение	р_nS		r_n^.р^.S
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г		По номограмме 3 [1]
Продолжение табл. 8.
- золовыми частицами	К_зл		По номограмме 4 [1]
Оптическая толщина	КрS		(К_гt_n+К_злm_зл)´рS
Температура загрязнения стенки труб	t₃ Dt	⁰C ⁰C	t_кип+Dt По п. 7-36 [1]
Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л		По номограмме [19] a_на
Степень черноты	а	-	По номограмме 2 [1]
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a₁	-
Коэффициент использования поверхности, учитывающей полноту омывания		-	По п. 7-07 [1]
Коэффициент тепловой эффективности	y	-	По табл. 7-1 [1]
Коэффициент теплопередачи	к		ya₁
Тепловосприятие фестона (по уравнению теплообмена)	Q_m	Ккал/кг	кНDt/В_р
Отношение расчетных величин тепловосприятия		%	^.100

Расчет II ступени перегревателя

Рис 4. Пароперегреватель (2-е ступени).

Таблица 10.

Конструктивные характеристики перегревателей

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки труб	d´d	мм	По чертежу	40´3,5
Поверхность перегревателя	Н	м²	По чертежу	По чертежу: 210
Шаги труб: - поперечный	S₁^ш	мм	По чертежу	110
- продольный	S₂	мм	То же	100
Расположение			По чертежу	Шахматное
Количество параллельно включенных змеевиков	z₁^ш	шт.	По чертежу	40
Число рядов по ходу газов	z₂^ш	шт.	То же	24
Расчетное живое сечение для прохода газов: В шахматном пучке - на входе	F₁^/	м²
- на выходе	F_ш²	м²
- среднее	F_ш^ср	м²
Расчетное живое сечение для прохода пара	¦_п	м²
Относительные шаги: - поперечный	s₁	-	S₁/d
Продолжение табл. 10
- продольный	s₂	-	S₂/d
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м
Поверхность нагрева первой части (по пару)	Н₁	м²	По чертежу	50
Поверхность нагрева второй части (по пару)	Н₂	м²	По чертежу	160
Угловой коэффициент фестона	Х_ф	-	-	0,95

Таблица 11

Тепловой расчет перегревателя

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование				Расчет
Температура газов на входе	J^/	⁰С	Из расчета фестона
Энтальпия газов на входе	J¢		То же
Температура перегретого пара	t_nn	⁰C	Задана				450
Энтальпия перегретого пара	i_nn		По табл. ХХY [1]
Теплота, переданная в пароохладителе	Di_no		В котлоагрегатах с давлением пара до 24 кгс/см² температура пара не регулируется.
Температура насыщенного пара	t_н.n	⁰С	По табл. ХХIII [1]
Энтальпия насыщенного пара	I_н.n		По табл. ХХIII[1]
Тепловая нагрузка вверху топки	q_л
Коэффициент распределения тепловой нагрузки	h_в	-	По номограмме II [1] при h/H_m=1
Тепловосприятие перегревателя излучением из топки	Q_л
Тепловосприятие перегревателя (по балансу)	Q_d
Энтальпия газов за перегревателем	J²
Продолжение табл. 11
Температура газов на выходе	J²	⁰C		По табл. 4.3
Средняя температура газов	J	⁰C		J¢+J²/2
Средняя температура пара	t	⁰C		t_nn+t_н.n/2
Объем газов	V_r	м³/кг		По табл. 4.2
Объемные доли: - водяных паров	r_н2о	-		То же
- трехатомных газов	r_n	-		То же
Концентрация золовых частиц	m_зл	кг/кг		То же
Средняя скорость газов	W_г	м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к			По номограмме 13 [1], a_нс_zс_sс_ф
Объем пара при средней температуре	u	м³/кг		По табл. XXY [1]
Средняя скорость пара	w_n	м/с
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару	a₂			По номограмме 15 [1] a_нС_d
Коэффициент загрязнения шахматного пучка	e_ш			С_dС_фрe₀+De
Температура стенки труб	t₃	⁰С
Произведение	р_nS			r_nрS
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г					По номограмме 3 [1]
- золовыми частицами	К_зл					По номограмме 4, кривая 3 [1]
Оптическая толщина	КрS	-			(К_гt_n+К_злm_зл)рS
Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л				По номограмме 19[1] a_н
Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газовых объемов, расположенных до и внутри перегревателя	a¢_л
Продолжение табл. 11
Коэффициент	А				По п. 7-37 [1]
Температура газов в объеме камеры перегревателя	Т_к	к			J¢+273
Глубина газового объема		м			По чертежу
Глубина пучка		м			То же
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a₁				x(a_к+a¢_л)
Коэффициент теплопередачи	к
Коэффициент тепловой эффективности	y	-			По табл. 7-1 [1]
Температурный напор по противотоку	Dt_прот	⁰C
Температурный напор по прямотоку	Dt_прям	⁰C
Температурный напор	Dt	⁰C
Тепловосприятие перегревателя (по уравнению теплообмена)	Q_m	ккал/кг
Отношение тепловосприятий		%			^.100

Расчет I ступеней перегревателя (по пару)

Таблица 13

Тепловой расчет перегревателя

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование				Расчет
Температура газов на входе	J^/	⁰С	Из расчета пароперегревателя II-ой ступени
Энтальпия газов на входе	J¢		То же
Температура перегретого пара - на входе	t_nn^/	⁰C	Из расчета пароперегревателя II-ой ступени
- на выходе	t_nn^//	⁰C	Задана
Энтальпия перегретого пара - на входе	i_nn^/		По табл. ХХY [1]
- на выходе	i_nn^/		То же
Тепловосприятие перегревателя (по балансу)	Q_d
Энтальпия газов за перегревателем	J²
Температура газов на выходе	J²	⁰C	По табл. 4.3
Средняя температура газов	J	⁰C	J¢+J²/2
Средняя температура пара	t	⁰C	(t_nn^//+t_nп^/)/2
Объем газов	V_r	м³/кг	По табл. 4.2
Объемные доли: - водяных паров	r_н2о	-	То же
- трехатомных газов	r_n	-	То же
Концентрация золовых частиц	m_зл	кг/кг	То же
Средняя скорость газов	W_г	м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к		По номограмме [1], a_нс_zс_sс_ф
Объем пара при средней температуре	u	м³/кг	По табл. XXY [1]
Средняя скорость пара	w_n	м/с
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару	a₂			По номограмме 15 [1] a_нС_d
Коэффициент загрязнения	e
Температура стенки труб	t₃	⁰С
Продолжение табл.11
Произведение	р_nS		r_nрS
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г					По номограмме 3 [1]
- золовыми частицами	К_зл					По номограмме 4, кривая 3 [1]
Оптическая толщина	КрS	-			(К_гt_n+К_злm_зл)рS
Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л				По номограмме 19[1] a_н
Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газовых объемов, расположенных до и внутри перегревателя	a¢_л
Коэффициент	А	-			По п. 7-37 [1]
Температура газов в объеме камеры перегревателя	Т_к	к			J¢+273
Глубина газового объема		м			По чертежу
Глубина пучка		м			То же
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a₁				x(a_к+a¢_л)
Коэффициент теплопередачи	к
Коэффициент тепловой эффективности	y	-			По табл. 7-1 [1]
Температурный напор	Dt	⁰C
Тепловосприятие перегревателя (по уравнению теплообмена)	Q_m	ккал/кг
Отношение тепловосприятий		%			^.100

Расчет экономайзера

Рис. 5. Схема экономайзера.

Таблица 14

Конструктивные характеристики

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки труб	d´d	мм	По чертежу
Расположение труб	-	-	То же	шахматное
Шаги труб: - поперечный	S₁	мм	То же
- продольный	S₂	мм	То же
Относительные шаги труб: - поперечный	s₁	-	S₁/d
- продольный	s₂	-	S₂/d
Число рядов по ходу газов	Z₂	шт.	По чертежу
Длина трубы ряда		м	То же
Число труб в ряду	Z₁	шт.	По чертежу
Расчетная поверхность нагрева	Н	м²
Расчетное сечение для прохода газов	F_ср	м²
Число параллельно включенных змеевиков	n	шт.	По чертежу
Живое сечение для прохода воды	¦	м²
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м

Таблица 15

Тепловой расчет экономайзера

Рассчитываемая величина	Обозначение		Размерность	Формула или обоснование			Расчет
Температура газов на входе	J^/		⁰С	Из расчета котельного пучка
Энтальпия газов на входе	J^/			То же
Тепловосприятие первой и второй ступени экономайзера	Q_эк
Энтальпия воды на выходе из второй ступени	i^//
Температура воды на выходе	t^//	⁰C
Температура газов на выходе	J²	⁰C		Задаемся
Энтальпия газов на выходе	J^//			По табл. 4.3
Тепловосприятие экономайзера (по балансу)				j(J^/-J^//+DaJ⁰_хв)
Энтальпия воды на входе	i
Температура воды на входе	t¢	⁰C		По табл. ХХIY[1]
Средняя температура газов	J	⁰C		J¢+J²/2
Средняя температура воды	t	⁰C		t¢+t²/2
Температурный напор на входе	Dt¢	⁰C		J¢-t²
Температурный напор на выходе	Dt²	⁰C		J²-t¢
Средний температурный напор	Dt	⁰C		Dt¢+Dt²/2, т.к.Dt¢/Dt²<1,7
Температура загрязнения стенки	t₃	⁰C		t_ср+Dt, Dt по п.7-36 [1]
Объем газов	V_г	м³кг		По табл. 4.2
Объемные доли: - водяных паров	r_н2о	-		То же
- трехатомных газов	r_n	-		То же
Концентрация золовых частиц	m_зл	кг/кг		То же
Средняя скорость газов	w_r	м/с
Продолжение табл. 15
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к					По номограмме 13 [1] a_нС_zC_фС_S
Произведение	р_nS				рt_nS
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г					По номограмме 3 [1]
- золовыми частицами	К_зл					По номограмме 4 [1], кривая 3
Оптическая толщина	КрS	-		(К_гt_n+К_злm_зл)рS
Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л			По номограмме 19 [1]
Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема, расположенного до экономайзера	a¢_л
Коэффициент	А	-		По п. 7-30 [1]
Температура газов в объеме камеры экономайзера	Т_к	к		J+273
Глубина газового объема		м		По чертежу
Глубина пучка		м		То же
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a₁				x(a_к+a_л)
Коэффициент загрязнения	e De e₀				С_dС_фрe₀+De По табл.7-2 [1] По номог.7-11[1]
Коэффициент теплопередачи	К
Тепловосприятие экономайзера (по уравнению теплообмена)	Q_m
Отношение тепловосприятий		%			^.100

Расчет воздухоподогревателя

Рис. 6. Схема воздухоподогревателя.

Таблица 16

Конструктивные характеристики

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки труб	d´d	мм	По чертежу
Расположение труб	-	-	То же
Шаги труб: - поперечный	S₁	мм	То же
- продольный	S₂	мм	То же
Относительные шаги труб: - поперечный	s₁	-	S₁/d
- продольный	s₂	-	S₂/d
Число ходов по воздуху	n	-	По чертежу
Количество секций	n^/	-	То же
Общее число труб	z	шт.	z₁^.z₂
Число труб в ряду	z₁	шт.	По чертежу
Число рядов по ходу воздуха	z₂	шт.	То же
Расчетное сечение для прохода газов	F_г	м²
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м	0,9d_вн
Сечение для прохода воздуха	¦_в	м²
Длина трубы		м	По чертежу
Расчетная поверхность нагрева	Н	м²

Таблица 17

Тепловой расчет воздухоподогревателя

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность		Формула или обоснование	Расчет
Температура газов на входе	J^/	⁰С		Из расчета экономайзера (второй ступени)
Энтальпия газов на входе	J^/			То же
Температура воздуха на выходе	t^//=t_гв	⁰С		Из расчета топки
Энтальпия воздуха на выходе				То же
Отношение количества воздуха на выходе из II ступени воздухоподогревателя к теоретически необходимому		-		a_m^//-Da_m-Da_ny
Присос воздуха в воздухоподогревателе	Da_вn	-		Из табл. 4.1
Температура воздуха на входе во вторую ступень	t^/	⁰C		Задаемся
Энтальпия воздуха на входе				По табл. 4.3
Тепловосприятие по балансу
Средняя температура воздуха	t	⁰C		t^//+t^//2
Энтальпия воздуха при средней температуре				По табл. 4.3
Энтальпия газов на выходе
Температура газов на выходе	J²	⁰C		По табл. 4.3
Средняя температура газов	J	⁰C		J¢+J²/2
Объем газов	v_г	м³/кг		По табл. 4.2
Объемные доли: - Водяных паров	r_н2о	-		По табл. 4.2
- трехатомных газов	r_n	-		То же
Концентрация золы	m_зл	кг/кг		То же
Скорость газов	w_r	м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к			a_нC_фC_л
Произведение	р_nS			r_nрS
Продолжение табл. 17
Коэффициент ослабления лучей: - трехатомными газами	К_г		По номограмме 3 [1]
- золовыми частицами	К_зл		По номограмме 4 [1], кривая 3
Оптическая толщина	КрS	-	(К_гt_n+К_злm_зл)рS
Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л		По номограмме 19 [1]
Степень черноты		-
Температура загрязненной стенки	t₃	⁰С	J+t/2 Dt по п. 7-36 [1]
Теоретически необходимый объем воздуха	V⁰	м³/кг	Из табл. 4.2
Средняя скорость воздуха	w_в	м/с
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху	a₂		По номограмме 13 [1] a_нС_zC_SC_ф
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a₁		x₁(a_к+a_л)
Коэффициент использования поверхности	x	-	По табл. 7-4 [1]
Коэффициент теплопередачи	К
Температурный напор на входе газов	Dt^/	⁰C	J¢-t²
Температурный напор на выходе	Dt^//	⁰C	J¢¢-t¢
Температурный напор при противотоке	Dt_npяm	⁰C	Dt^/+Dt ²/2
Больший перепад температур		⁰C	t^//-t^/
Меньший перепад температур		⁰C	J¢-J²
Параметр	р	-
Параметр	R	-
Коэффициент	y	-	По номограмме 31 [1]
Средний температурный напор	Dt	⁰C	yDt_npяm
Тепловосприятие воздухоперегревателя (по уравнению теплообмена)	Q_m
Отношение тепловосприятий		%	^.100

Таблица 18

Сводная таблица теплового баланса

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Топка	Фестон	ПП – 2	ПП – 1	Экономайзер	Водоподогреватель
Температура газов - на входе	J^/	⁰С
- на выходе	J^//	⁰С
Тепловосприятие по балансу	Q_б	ккал/кг
Температура теплоносителя - на входе	t^/	⁰С
- на выходе	t^//	⁰С
Скорость газов	W_г	м/с
Скорость воды, пара, воздуха	W	м/с
Коэффициент теплопередачи	k	ккал / (чмС)
Температурный напор	Dt	⁰С
Поверхность нагрева	H	м²

Таблица 19

Уточнение балансовых величин и проверка сходимости баланса

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Температура уходящих газов	J_ху	⁰С	Из расчета первой ступени воздухоподогревателя
Энтальпия уходящих газов	J_ху		То же
Потеря теплоты с уходящими газами	q₂	%
Сумма тепловых потерь	S	%
Коэффициент полезного действия	h_ка	%
Полный расход топлива	В	ккал/ч
Расчетный расход топлива	В_р	ккал/ч
Теплота, вносимая воздухом в топку	Q_в
Полезное тепловыделение в топке	Q_m
Количество теплоты, воспринятой в топке излучением	Q_л		j(Q_m-J^//_m)
Навязка теплового баланса	DQ
Относительная навязка теплового баланса		%

Таблица 20

Расчет тяги

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Топка
Разрежение на выходе из топки	h^//_m	мм. вод. ст	По п. 2-56 [4]
Фестон
Сопротивление пучка	Dh_ф	мм. вод.ст	По рис. YII-7[4] C_sC_aDh_гр(z₂+1)
Поворотная камера
Динамическое давление в повороте		мм. вод. ст
Коэффициент сопротивления поворота в пучке 135⁰		-
Сопротивление котельного пучка и поворота с учетом поправочного коэффициента	Dh_кп	мм. вод. ст
Перегреватель 2 ступень
Коэффициент сопротивления пучка	x_п	-	- Если s₁>s₂, то x_п= C_sC_Rex_грZ₂ - если s₁£s₂ x_п= C_sx_грZ₂
Сопротивление перегревателя с учетом поправочного коэффициента	Dh_п	мм. вод.ст	кx_nh_q
Перегреватель 1 ступень
Коэффициент сопротивления пучка	x_п	-	- Если s₁>s₂, то x_п= C_sC_Rex_грZ₂ - если s₁£s₂ x_п= C_sx_грZ₂
Сопротивление перегревателя с учетом поправочного коэффициента	Dh_п	мм. вод.ст	кx_nh_q
Поворотная камера
Динамическое давление в повороте		мм. вод. ст
Коэффициент сопротивления поворота в пучке 135⁰		-
Сопротивление котельного пучка и поворота с учетом поправочного