Реконструкция котельного агрегата типа Е-200/29 (ТП-200) в связи с переводом на новый вид топлива (Донецкий каменный уголь, № 10)

Страницы работы

44 страницы (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Министерство образования РФ

Архангельский государственный технический университет

Факультет промышленной энергетики, ПЭ III-1

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Олег Игоревич

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу: Теплогенерирующие установки.

Реконструкция котельного агрегата в связи

с переводом на новый вид топлива.

Пояснительная записка

0.162.01.КП.00.11.ПЗ

Руководитель проекта                               

Постановление комиссии от _________

Признать, что студент выполнил и защитил курсовой проект с оценкой_________

Председатель комиссии                              В.К

Члены комиссии

Архангельск

2001


Оглавление

Тема курсового проекта и исходные данные3

система пылеприготовления________________________________________________

Описание котла ТП-200____________________________________________________

§  Присосы воздуха___________________________________________________________

§  Средние характеристики продуктов сгорания_____________________________________

§  в поверхностях нагрева.______________________________________________________

§  Энтальпия продуктов сгорания________________________________________________

§  Тепловой баланс и расход топлива______________________________________________

Расчет топочной камеры________________________________________________

§  Конструктивные характеристики топочной камеры_________________________________

§  Тепловой расчет топочной камеры______________________________________________

Расчет фестона___________________________________________________________

§  Конструктивные характеристики фестона________________________________________

§  Тепловой расчет фестона_____________________________________________________

Расчет котельного пучка________________________________________________

§  Конструктивные характеристики котельного пучка_________________________________

§  Тепловой расчет котельного пучка______________________________________________

Расчет пароперегревателя_______________________________________________

§  Конструктивные характеристики пароперегревателя________________________________

§  Тепловой расчет пароперегревателя_____________________________________________

Расчет экономайзера____________________________________________________

§  Конструктивные характеристики экономайзера____________________________________

§  Тепловой расчет экономайзера_________________________________________________

Расчет воздухоподогревателя__________________________________________

§  Конструктивные характеристики воздухоподогревателя_____________________________

§  Тепловой расчет воздухоподогревателя__________________________________________

Уточнение балансовых величин и проверка сходимости баланса___

Сводная таблица теплового расчета котла____________________________

Расчет тяги и дутья______________________________________________________

§  Расчет тяги________________________________________________________________

§  Расчет дутья_______________________________________________________________

Список использованной литературы___________________________________


Тема курсового проекта и исходные данные

Тема курсового проекта реконструкция котельного агрегата типа Е-200/29 (ТП-200) в связи с переводом на новый вид топлива (Донецкий каменныйй уголь, № 10).

Исходные данные.

Таблица 1.1

Наименование

Обозначение

Размерность

Значение

Производительность котельного агрегата

Дпп

т/ч

200

Давление перегретого пара

рпп

МПа

2,9

Температура перегретого пара

tпп

°С

420

Температура питательной воды

tпв

°С

150

Температура уходящих газов

tуг

°С

135

Температура холодного воздуха

tхв

°С

30

Процент продувки

%

5

Рабочая масса угля в %

Таблица 1.2

12

13,2

0,3

0,3

58,7

4,2

1,9

9,7


Система пылеприготовления.

Система пылеприготовления данного котла индивидуальная с пылевым промежуточным бункером и разносом топлива в шаровых барабанных мельницах. Пыль после сепаратора направляется в циклон из которого поступает в промежуточный пылевой бункер .В данной системе мельницы ,сепараторы и циклоны находятся под разряжением. Под давлением находятся лишь пылепроводы. Суммарный агент – горячий воздух, который подается к горелкам, расположенным на фронтовом экране. Транспортировка пыли осуществляется горячим воздухом повышенным напором создаваемым мельничным вентилятором.

1-бак сырого угля

2-отсекающий шибер

3-питатель сырого топлива

4-течка сырого угля

5-мельница

6-горелка

7-воздуховод вторичного воздуха

8-воздухоподогреватель

9-воздуховод горячего первичного воздуха

10-взрывной предохранительный клапан

11-мельничный вентилятор

12-вихревой вентилятор

13-сепаратор

14-клапан

15-цыклон

16-перекидной шибер

17-реверсивный шлаковый питатель

18-промежуточный бункер готовой угольной пыли

19-питатель угольной пыли

20-отвод

21-забор топочных газов

Описание котла ТП –200

Паровой котел предназначен для превращения поступающей в него воды в насыщенный пар заданного давления. Котел состоит из:

§  топочной камеры с системой экранных труб;

§  труб фестона;

§  котельного пучка;

§  барабана;

§  пароперегревателя;

§  экономайзера;

§  воздухоподогревателя;

Вся пароводяная смесь из экранное вводится в барабан, а из него вода поступает по необогреваемым опускным трубам к нижним коллекторам.

Топочные экраны воспринимают большое количество тепла от продуктов сгорания топлива. Поэтому в экранах образуется большая часть пара. Пароводяная смесь движется снизу вверх.

Задний экран в верхней части разведен в двухрядный фестон. Таким образом, создается пучок труб, которому тепло передается излучением и конвекцией. Из фестона пароводяная смесь поступает в барабан. Затем насыщенный пар через пароохолодитель направляется в пароперегреватель. Пароперегреватель выполняется по смешенной схеме, в которой в зоне более высоких температур соблюдается прямоток, а в зоне более низких – противоток. Достоинством такого расположения является эффективное омывание змеевиков газами, упрощенное их крепление, минимальное загрязнение поверхности.

Водяной экономайзер не кипящего типа, вода в который подается питательным насосом во входной нижний коллектор. Вода, проходя по змеевикам, подогревается за счет тепла уходящих газов, поступает в выходной коллектор, а из него в основной барабан котла.

В данном парогенераторе для сжигания каменного угля применена однокамерная топка с угловой щелевой поворотной горелкой, которая служит для организованного ввода угольной пыли и воздуха в топку. Горелки размещены горизонтально в несколько рядов с направлением осей тангенциально к воображаемому кругу в центре топки.

Присосы воздуха

Таблица 2.1

Величина

Обозначение

Газоходы парогенератора

Топка, котельный пучок, фестон

Пароперегреватель

Водяной экономайзер

Воздухоподогреватель

Присос воздуха

Da

0,07

0,03

0,02

0,03

Коэффициент избытка воздуха по газоходам

a

1,2

1,23

1,25

1,28

Коэффициент избытка воздуха средний

aср

1,2

1,215

1,24

1,265

Примечание: V0=6,02 м3/кг; V=0,71 м3/кг; Vro=1,5 м3/кг;

V=4,77 м3/кг

Средние характеристики продуктов сгорания

в поверхностях нагрева.

Таблица 2.2

Величина

Обозначение

Размерность

Газоходы парогенератора

Топка, фестон, котельный пучок

Пароперегреватель

Водяной экономайзер

Воздухоподогреватель

Коэффициент избытка воздуха

aСР

-

1,2

1,215

1,24

1,265

VHO=VHO+

+0.016*(aср-1)*V0

м3/кг

0,729

0,731

0,733

0,736

Vг=VRO+V0N+

VHO+( aср-1)*V0

м3/кг

7,784

7,874

8,025

8,175

rRO=VRO/VГ

-

0,141

0,140

0,137

0,135

rHO=VHO/VГ

-

0,091

0,090

0,088

0,087

rn=rRO+rHO

-

0,233

0,230

0,226

0,221

GГ=1-AP/100+

+1.306*aср*V0

кг/кг

0,012

0,012

0,012

0,012

mЗЛ=aУН*AP/100* *GГ

кг/кг

10,303

10,420

10,617

10,814


Энтальпия продуктов сгорания

Таблица 2.3

u,С

I0г,

ккал/кг

I0в,

ккал/кг

Iг=I-( a-1)*I+Iзл   ,ккал/кг

a=

1,2

a=

1,23

a=

1,25

a=

1,28

I

D I

I

D I

I

D I

I

D I

100

218

190

256

261,7

265,5

271,2

200

442

383

518,6

262,6

530,09

268,39

537,75

272,25

549,24

278,04

300

672

579

787,8

269,2

805,17

275,08

816,75

279

834,12

284,88

400

909

779

1064,8

277

1088,17

283

1103,75

287

1127,12

293

500

1153

984

1349,8

285

1379,32

291,15

1399

295,25

1428,52

301,4

600

1401

1193

1639,6

289,8

1675,39

296,07

1699,25

300,25

1735,04

306,52

700

1657

1409

1938,8

299,2

1981,07

305,68

2009,25

310

2051,52

316,48

800

1919

1626

2244,2

305,4

2292,98

311,91

2325,5

316,25

2374,28

322,76

900

2188

1842

2556,4

312,2

2611,66

318,68

2648,5

323

2703,76

329,48

1000

2460

2065

2873

316,6

2934,95

323,29

2976,25

327,75

3038,2

334,44

1100

2733

2294

3191,8

318,8

3260,62

325,67

3306,5

330,25

3375,32

337,12

1200

3007

2523

3511,6

319,8

3587,29

326,67

3637,75

331,25

3713,44

338,12

1300

3289

2752

3839,4

327,8

3921,96

334,67

3977

339,25

4059,56

346,12

1400

3575

2986

4172,2

332,8

4261,78

339,82

4321,5

344,5

4411,08

351,52

1500

3859

3221

4503,2

331

4599,83

338,05

4664,25

342,75

4760,88

349,8

1600

4147

3456

4838,2

335

4941,88

342,05

5011

346,75

5114,68

353,8

1700

4437

3691

5175,2

337

5285,93

344,05

5359,75

348,75

5470,48

355,8

1800

4728

3926

5513,2

338

5630,98

345,05

5709,5

349,75

5827,28

356,8

1900

5023

4167

5856,4

343,2

5981,41

350,43

6064,75

355,25

6189,76

362,48

2000

5317

4407

6198,4

342

6330,61

349,2

6418,75

354

6550,96

361,2

Энтальпию золы(Iзл )не учитываем, т.к.: 103*0,95*13.2/5450=2.44< 6


Тепловой баланс и расход топлива

Таблица 2.4

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-

ние

Раз-

мер-

ность

Формула

Расчет

Располагаемая теплота топлива

Q

Ккал/кг

Q

5450

Приведенная влажность

Wn

%

1000*Wр/Q

1000*12/5450

2,20183486

Температура уходящих газов

uyx

0С

Задана

135

135

Энтальпия уходящих газов

Iyx

Ккал/кг

По табл.2.3

(

368,514

Температура холодного воздуха

txb

0С

Принята

30

Энтальпия холодного воздуха

Ixb

Ккал/кг

По табл.2.3

57

Потери теплоты от химического недожога

q3

%

По табл.XVII[1]

0

Потери теплоты от механического недотяга

q4

%

То же

1

Потери теплоты с уходячими газами

q2

%

(Iyx-ayx* Ixb)(100- q4)/Qрр

(368,51-1,28*57)*(100-1)/5450

5,36877908

Потери теплоты в окружающую среду

q5

%

По рис.5-1[1]

0,6

Доля золы топлива в шлаке

aшл

-

1-аун

1-0,95

0,05

Потери с физической теплотой шлаков

q6

%

0,05*133,8*13,2/5450

0,0162033

Сумма тепловых потерь

Sq

%

q2+q3+q4+q5+q6

5,369+0+1+0,6+0,02

6,98498239

Коэффициент полезного действия

hка

%

100- Sq

100-6,98

93,0150176

Энтальпия перегретого пара

Iпп

Ккал/кг

По табл.XXV[1] по Pпп и tпп

792,3

Энтальпия питательной воды

iпв

Ккал/кг

По табл.XXIV[1].

По tпв и Pпв=(1,2-1,3)*Pб

151,5

Энтальпия продувочной воды

iкип

Ккал/кг

По табл.XXIII[1].

По Pб=(1,08-1,1)*Pпп

243,7

Полезно использованная теплота

Qка

D*(iпп-iпв)+Dпр*(iкип-iпв)

200000*(792,3-151.5)+5/100*200000*(243,7-151.5)

129082000

Полный расход топлива

В

Кг/ч

Qка*100/( Qрр*hка)

129082000*100/5450/93,20

25463,3835

Расчетный расход топлива

Вр

Кг/ч

B*(1- q4/100)

25463,38*(1-1/100)

25208,7497

Коэффициент сохранения теплоты

j

-

1-q5/(hка+q5)

1-0,6/(93,20+0,6)

0,99357

Расчет топочной камеры

Рисунок 1. Схема топочной камеры.

Конструктивные характеристики топочной камеры

Таблица 3.1

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-

ние

Раз-

мер-

ность

Формула

Расчет

Диаметр и толщина стенки экранных труб

D* d

мм

По чертежу

83х4

Шаг экранных труб

S

мм

По чертежу

100

Поверхность фронтовой стенки

F

м2

Slb

(69+86+425+131)*30/1000*9,8

209,034

Поверхность задней стены

Fст.з

 

м2

Slb

(69+86+319)*30/1000*9,8

139,356

Поверхность боковой стены

Fст.б

м2

SFi

(69*2+226)*30/1000/2*2,4+9,6*6,78+(6,78+5,4)/2*2,94+0,5*2,22*5,4

102,0906

Площадь плоскости отсекаемой половиной холодной воронки

Fпл.х.в.

м2

l*b

4,14*9,8

40,572

Площадь плоскости проходящей через ось первого ряда

Fф

м2

lф*b

5,7*9,8

55,86

Суммарная поверхность стен

Fст

м2

F+ Fст.з

+2* Fст.б+ Fф+ Fпл.х.в.

209,3+139,36+2*102,03+55,86+40,572

649,0032

Объем топочной камеры

Vм

м3

Fст.б*b

102,03*9,8

1000,48788

Радиационная поверхность топки

Hл

м2

По чертежу

 

209,3*0,8+139,36*0,8+2*102,03*0,8+55,86+40,572

538,48896

Степень экранирования топки

l

-

Hл/Fст

538,5/649

0,82971696

Общая высота топки

Hм

м

По чертежу (от середины холодной воронки до середины выходного окна)

14,58

Высота расположения горелки

hг

м

По чертежу

3,78

Относительное расположения горелки

Xг

-

hг/Hм

3,78/14,58

0,25925926

Относительное расположение максимума температур факела

Xт

-

Xг+DX

0,25-0

0,25925926

Поправка

DX

-

По п.6-14[1]

0

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3.6*Vм/Fст

3,6*100,5/649

5,54967428

Тепловой расчет топочной камеры

Таблица 3.2

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-

ние

Раз-

мер-

ность

Формула

Расчет

Коэф. избытка воздуха на выходе из топки

a

-

По табл.XVII[1]

1,20

Присос воздуха в системе пылеприготовления

Daпл

-

По табл.XVI[1]

0,10

Температура горячего воздуха

tг.в

0С

tп.в+40+0,7*(uyx-120)

150+40+0,7*(135-120)=

200,50

Энтальпия горячего воздуха

I

Ккал/кг

По табл.2.3

383,98

Теплота, вносимая воздухом в топку

Qв

Ккал/кг

(a-Daм-Daпл)* I+(Daм+Daпл) I

(1,2-0,07-0,1)*383,98+(0,07+0,1)*57=

405,19

Полезное тепловыделение в топке

Qм

Ккал/кг

5450*(100-0-1-0,02)/(100-1)+405,19=

5854,30

Теоретическая температура горения

Jа

0С

По табл. 2.3

1899,39

Коэффициент

М

-

По п.6-13[1]

0,59-0,5*cт

0,59-0,5*0,26

0,460

Температура газов на выходе из топки

J

0С

Задаемся предварительно

1000

Произведение

rn*S

Кгс/ см2

rп*p*S

p=1 кг/см2

1*0,233*5,55=

1,290

Коф. ослабления лучей:

трехатомными газами

Kг

1/м* кгс/ см2

По номограмме 3[1]

0,3

золовыми частицами

Kг

1/м* кгс/ см2

По номограмме 4[1]

8,500

частицами кокса

Kкокс

1/м* кгс/ см2

По п.6-08[1]

1

Безразмерные параметры

c1

 

-

По п.6-08[1]

0,5

c2

-

0,1

Оптическая толщина излучающей среды

KpS

-

(kг*rп+kзл*mзл+kкокс*

c1*c2)*p*S

(0,3*0,233+8,5*0,012+1*0,5*0,1)*1*5,55=

1,239

Степень черноты факела

аф

-

По номограмме 2 [1]

(1-EXP(-1,239))=

0,710265185

Коэф., учитывающий загрязнение

x

-

По табл.6-2[1]

0,450

Коэф. тепловой эффективности экранов

yср

-

0,45*538,5/649=

0,373372631

Степень черноты топки

ам

-

0,71/(0,71+(1-0,71)*0,373)=

0,868

Тепловыделение на 1м2 поверхности стен

qг

-

25208,75*5854,30/649=

227394,129

Температура газов на выходе из топки

u

0С

По номограмме 7[1]

920

Энтальпия газов на выходе из топки

I

Ккал/кг

По табл. 2.3

2619,72

Количество тепла воспринятого в топке

Qл

Ккал/кг

j*(Qm-I)

0,99*(5854,30-2619,72)=

3213,846

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринемающей поверхности

qл

Ккал/(чм2)

25208,75*3213,85/538,5=

150452,566

Тепло напряжение топочного объёма: Расчетное

qv

Ккал/(чм2)

По табл. XVII[1]

25208,75*5450/100,5=

137320,690

допустимое

 

 

q

Ккал/(чм2)

1600000

Расчет фестона

Рисунок 2. Схема фестона

Конструктивные характеристики фестона

Таблица 4.1.

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-ние

Раз-мер-ность

Расчет

Формула

Диаметр и толщина стенки труб

D*b

мм

По чертежу

83x4

Расположение труб

-

-

По чертежу

шахматное

Шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

S1

S2

мм

мм

по чертежу

400

300

Число рядов по ходу газов

Z2

 

шт

по чертежу

4

Число труб в первом и четвертом ряду

Z1(1,4)

по чертежу

24

во втором, третьем ряду

Z1(2,3)

по чертежу

24

Длина труб

§  первого

§  второго

§  третьего

§  четвертого

L1

L2

L3

L4

 

м

м

по чертежу

4,44

4,41

4,32

4,41

Поверхность нагрева фестона

Hф

М

pdS z1*l

3,14*0,083*(24*4,44+24*4,41+24*4,32+24*4,41)=110,02

Живое сечение для прохода газов:

§  на входе

§  на выходе

F

F

м2

м2

a*b-z11*a*d

a*b-z14*a*d

5,25*9,8-24*5,1*0,083 =41,29

4,8*9,8-24*4,65*0,083 =37,78

Среднее живое сечение для прохода газов

Fср

м2

2*41,29*37,78/(41,29+37,78)=39,46

Относительные шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

s1

s2

М

400/83=4,82

300/83=3,61

Эффективная толщина излуча-ющего слоя

S

-

0,9*0,083*(4*400/1000*300/1000/3,14/0,083/0,083-1)

Угловой коэф. фестона

cф

-

По номограмме 1[1]

0,79

Тепловой расчет фестона

Таблица 4.2

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Раз-мер-ность

Расчет

Формула

Расчетная поверхность

Нф

М2

По табл.5.1

110,017

Температура газов перед фестоном

J

0С

Из расчета к. п.

920,000

Энтальпия газов перед фестоном.

I

По табл.2.3

2619,720

Температура газов за фесто-ном

J

0С

Принимаем

871,000

Энтальпия газов за фестоном

I

По табл.2.3

2465,862

Тепловосприя-

тие к.п.

(по балансу)

Qб

j(I’-I”)

0,99*(2619,72-2465,86)

152,872

Средняя темпе-ратура газов

J

0С

0.5*(J+J)

(9,20+871)/2

895,500

Температура кипения при давлении в барабане

tкип

0С

По табл XXlll

230,890

Скорость газов

wг

М/с

25208,75*7,78/3600/39,46*(895,5+273)/273

5,913

Коэф. теплоотдачи конвекцией

aк

По номограмме 13[1]

aн *Cz *Cs*Cф

35*0,91*0,95*0,95

28,744625

Средний температурный напор

Dt

-

-

J-tкип

895,5-230,89

664,610

Произведение

Pn*S

Rn*p*S

P=1кг/см2

0,23*1*1,58

0,368

Коэф. ослабле-ния лучей

трехатомными газами

kг

по номограмме 3[1]

0,850

золовыми частицами

kзл

по номограмме 4[1]

9,000

Оптическая толщина

Kp*S

(kг*rп+kзл*mзл)pS

(0,85*0,23+9*0,01)*1*1,58

0,486

Температура загрязнения стенки труб

t3

0С

tкип+Dt

по п.7-36[1]

230,89+80

310,890

Коэф. тепло-отдачи излуче-нием

aл

aн

по номограмме 19[1]

137*0,38

52,733

Степень черноты

а

по номограмме 2[1]

1-EXP(-0,49)

0,384915795

Коэф. тепло-отдачи от газов к стенке

a1

x(aк+a)

1*(28,74+52,73)

81,478

Коэф. использо-вания поверх-ности учиты-вающий полноту обмывания

x

По п.7-07[1]

1,000

Коэф. тепловой эффективности

y

-

По табл. 7-1[1]

0,650

Коэф. теплопередачи

K

y*a1

0,65*81,48

52,961

Тепловосприя-тие котельного пучка(по уравне-нию тепло-обмена)

Qm

52,96*110,02*664,61/25208,75

153,613

Отношение рас-четных величин тепловоспри-ятия

%

153,61/152,87*100

100,485

Расчет котельного пучка

Рисунок 3. Схема котельного пучка

Конструктивные характеристики котельного пучка

Таблица 5.1

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-

ние

Раз-

мер-

ность

Формула

Расчет

Диаметр и толщина стенок труб

D*b

мм

По чертежу

83x4

Расположение труб

-

-

По чертежу

Коридорная

Шаги труб

§  Поперечный

§  Продольный

S1

S2

мм

мм

200

400

Число труб в рядах

§  первый

§  второй

Z1

Z2

шт

шт

По чертежу

3

48

Длина труб

§  первого ряда

§  второго ряда

§  третьего ряда

l1

l2

l3

м

м

По чертежу

4,2

4,17

4,11

Средняя длина трубы пучка

lср

м

По чертежу

4,16

Поверхность нагрева

Hк.п

М

p*d* lср*z1*z2

3,14*0,083*4,16*3*48=156,2

Живое сечение для прохода газов

§  на входе

§  на выходе

F

F

м2

м2

a*b-z11*a*d

a*b-z12*a*d

4,11*9,8-48*4,2*0,083 =23,55

3,9*9,8-48*4,11*0,083 =21,85

Среднее живое сечение

Fср

м2

2*23,55*21,85/(23,55+21,85)=22,66

Эффективная толщина излучающего слоя

S

М

0,9*0,083*(4/3,14*0,2*0,4/

0,0832-1)=1,03

Относительные шаги труб

§  поперечный

§  продольный

s1

 

s2

-

-

200/0,083=2,41

400/0,083=4,82

Угловой коэф. Котельного пучка

cк.п

-

По номограмме 1[1]

0,87

Тепловой расчет котельного пучка

Таблица 5.2.

Рассчитываемая величина

Обоз-

наче-

ние

Раз-

мер-

ность

Расчет

Формула

Расчетная поверхность

Нк.п

М2

По конструктивным характеристикам

156,20

Температура газов перед ко-

тельным пуком

J

0С

Из расчета топки

871,00

Энтальпия перед котельным пучком

I

По табл.2.3

2465,86

Температура газов за ступе-

нью котельно-

го пучка

J

0С

Принимаем

799,00

Энтальпия газов за ступенью котельного пучка

I

По табл.2.3

2241,15

Тепловосприятие

Qб

j(I’-I”)

0,99*(2465,86-2241,15+0,07*57)=

227,24

Средняя температура газов

J

0С

0.5*(J-J)

(871+799)/2=

835,00

Температура кипения при давлении в барабане

tкип

0С

По табл.XXIII[1]

835-230,89=

604,11

Скорость газов

Wг

М/С

25208,75*7,78*(835+273)/3600/22,66/273=

9,76

Коэф. теплоотдачи конвекцией

aк

aнz*Cs*Cф

по номограмме 13[1]

47*0,79*1,07*0,95

37,74

Средний температурный напор

Dt

0С

J-tкип

835-230,89

604,11

Произведение

Pn*S

Rn*p*S

0,23*1*1,03=

0,239456897

Коэф. Ослабления лучей

§  трехатомными газами

§  золовыми частицами

kг

по номограмме 3[1]

1

kзл

по номограмме 4[1]

9,5

Оптическая толщина

Kp*S

-

(kг*rп+kзл*mзл)pS

(1*0,23+9,05*0,01)*1*1,03

0,36

Температура загрязнения стенки труб

t3

0С

tкип+Dt

по п.7-36[1]

310,89

Dt

0С

80

Коэф. теплоотдачи излучением

a’л

по номограмме 19[1]

37,66*(1+0,4*((1144/1000)^0,25)*(4,80/0,8)^0,07)=

55,32

Степень черноты

а

-

по номограмме 2[1]

125*(1-EXP(-0,36))

37,66

Коэф. теплоотдачи от газов к стенке

a1

x(ak+aл)

1*(37,74+55,32)

93,07

Коэф. Тепловой эффективности

y

-

По табл.7-1[1]

0,65

Коэф. теплопередачи

K

y*a1

0,65*93,07

60,49

Тепловосприятие котельного пучка(по уравнению теплообмена)

Qm

60,49*156,2*604,11/25208,75

226,44

Отношение расчетных величин тепловосприятия

%

26,44/227,24*100=

99,65

Расчет пароперегревателя

Рисунок 4. Схема перегревателя

Конструктивные характеристики пароперегревателя

Таблица 6.1

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Раз-мер-ность

Расчет

Формула

Диаметр и тол-щина стенки труб

D*b

мм

По чертежу

38х3

Поверхность перегревателя

Н

м2

pdlср*z2*zр+

pd/2*lср*zр

3,14*0,038*3,5*48*108+3,14*0,038/2*2,25*108=

2180,544903

Расположение труб

-

-

Коридорное

Шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

S1

S2

мм

мм

по чертежу

90

82

Количество параллельно вкл. змеевиков

Z1

 

шт

по чертежу

216

Число рядов по ходу газов

Z2

шт

по чертежу

48

Число труб в ряду

Zр

шт

по чертежу

108

Живое сечение для прохода газов:

§  на входе

§  на выходе

F

F

м2

м2

a*b-z11*a*d

a*b-z14*a*d

4,8*9,8-108*4,05*0,038 =30,42

3,15*9,8-108*3*0,038 =18,56

Среднее живое сечение для прохода газов

Fср

м2

2*30,42*18,56/(30,42+

+18,56)=23,05

Расчетное живое сечение для прохода пара

fп

М

3,14*0,0382*216/4=

=0,2449

Относительные шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

s1

s2

-

-

90/38=2,368

82/38=2,158

Эффективная толщина излуча-ющего слоя

S

м

0,9*0,038*(4/3,14*90/1000*82/1000/0,038/0,038-1)=

0,18834887

Тепловой расчет пароперегревателя

Таблица 6.2

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Расчет

Формула

Температура га-зов перед паро-перегревателем

J

0С

Из расчета фестона

799,00

Энтальпия газов перед паро-перегревателем

I

По табл.2.3

2241,15

Температура перегретого пара

tпп

0С

Задана

420,00

Энтальпия перегретого пара

iпп

По табл. XXV [1]

783,2-0,5=

782,70

Теплота, переданная в пароохалодителе

Diпо

0-20

0,50

Температура насыщенного пара

tнп

0С

По табл. XXII [1]

230,89

Энтальпия насыщенного пара

iнп

По табл. XXIII [1]

669,20

Тепловая нагрузка вверху топки

qл

hв*

0,65*25208,75*3213,85/649

81141,48

Коэф распреде-ления тепловой нагрузки

hв

По номограмме 11 [1]

при

0,65

Тепловосприя-тие перегрева-теля излучением из топки

Qл

qл*(1-cк.п)

81141,48*55,86/25208,75*(1- 0,87)=

23,37

Тепловосприятие перегревателя по балансу

Qб

(iпп-iнп-Diпо)-Q

(782,7-669,2+0,5)*200000/25208,75-23,37=

881,07

Энтальпия газов за пароперегре-вателем

I

I'-

2241,15-881,07/0,99+0,03*57=

1356,10

Температура газов за паропе-регревателем

J

0С

 По табл.  2.3

492,02

Средняя температура газов

J

0С

0,5*(J+J)

(799+492,02)/2=

645,51

Средняя температура пара

t

0.5*(tпп+tнп)

(420+230,89)/2

325,45

Объем газов

Vг

м3/кг

По табл. 2.2

7,87

Объемные доли:

§  водяных паров

§  трехатомных газов

r

rп

-

-

Из табл.2.2

0,09

0,23

Концентрация золовых частиц

mзл

Из табл.2.2

0,012

Скорость газов

wг

М/с

25208,75*7,87*(645,51+273)/3600/23,052/273=

8,05

Коэф. теплоотдачи конвекцией

aк

По номограмме 13[1]

aн *Cz *Cs*Cф

57*1*1*0,95=

54,15

Объем пара при средней температуре

J

По табл. XXV [1]

0,091

Средняя скорость пара

w

м/c

200000*0,09/3600/0,245=

20,64

Коэф. тепло-отдачи от стенки к пару

a2

По номограмме 15 [1]

900*0,97=

873,00

Коэф загрязнения

e

Принимаем для коридорного расположения по [1]

0,005

Температура стенки труб

tз

0С

t+(e+

325,45+(0,01+1/873)*25208,75/2180*(881,07+23,37)

389,70

Произведение

Pn*S

Rn*p*S

P=1кг/см2

0,23*1*0,188=

0,04

Коэф. ослабле-ния лучей

§  трехатомными газами

§  золовыми частицами

kг

 

kзл

по номограмме 3[1]

по номограмме 4[1]

3,00

10,90

Оптическая толщина

Kp*S

(kг*rп+kзл*mзл)pS

(3*0,23+10,9*0,01)*1*0,188

0,15

К0оэф. тепло-отдачи излуче-нием

aл

aн

по номограмме 19[1]

85*(1-EXP(-0,15))=

12,1747418

Коэф. тепло-отдачи излуче-нием с учетом излучения газо-вых объемов, расположенных до и внутри к.п.

a

-

Tk=J+273

12,17*(1+0,4*((1072/1000)^0,25)*(2,4/4,3)^0,07)=

16,93

Температура га-зов в объеме камеры пере-гревателя

Tk

К

Tk=J+273

799+273=

1072,00

Глубина газово-го объема

Lоб

М

По чертежу

(65+15)*30/1000=

2,4

Глубина пучка

Lп

м

По чертежу

15*30/1000+(48-1)*82/1000=

4,304

Коэф. тепло-отдачи от газов к стенке

a1

x(aк+a)

(54,15+16,93)=

71,08

Коэф. теплопередачи

K

0,65*71,08/(1+71,08/873)

42,72

Коэф. тепловой эффективности

y

По табл. 7-1

0,65

Температурный напор

Dt

0С

((799-230,89)-(492,02-420))/(LN((799-30,89)/(492,02-420)))=

240,20

Тепловосприя-тие котельного пучка(по уравне-нию тепло-обмена)

Qm

42,72*2180*240,2/25208,75=

887,69

Отношение рас-четных величин тепловосприя-тия

%

887,69/881,07*100=

100,75

Расчет экономайзера

Рисунок 5. Схема экономайзера

Конструктивные характеристики экономайзера

Таблица7.1

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Раз-мер-ность

Формула или обоснование

Расчет

Диаметр и толщина стенки

D*b

мм

По чертежу

51*3.5

Расположение труб

-

-

По чертежу

Шахматное

Шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

S1

S2

мм

мм

По чертежу

100

75

Относительные шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

s1

s2

-

-

100/51=1,96

75/51=1,47

Число ходов по воздуху

Z2

шт

По чертежу

48

Число парал-лельно вклю-ченных змееви-ков

n

шт

По чертежу

112

Число труб в ряду

Z1

шт

По чертежу

28

Длина трубы одного ряда

L1

м

По чертежу

9,8

Расчетная пов. нагрева

Н

м2

pdl1z1z2

3,14*0,0475*9,8*28*48=

1965,4809

Расчетное сече-ние для прохода газов

F

м2

ab-z1dl

2,9*9,8-28*0,0495*9,8=

14,84

Живое сечение для прохода воды

f

м2

3,14*0,051*0,051/4*112=

0,23

Эффективная толщина излуча-ющего слоя

S

м

0,9*0,051*(4/3,14*100/1000*75/1000/0,051/0,051-1)=

0,122617

Тепловой расчет экономайзера

Таблица 7.2

Рассчитываемая величина

Обозначение

Размерность

Расчет

Формула

Температура газов на входе

J

0С

Из табл. 6.2

492,02

Энтальпия газов на входе

I

По табл.2.3

1356,10

Тепловосприятие экономайзера

Qэк

5450*93,20/(100-1)-(3213,85+152,87+227,24+881,07)=

645,49

Энтальпия воды на выходе

i"

iпв+

Dэк=1,05*Dпп=210*103

150,48+0,5/1,05+654,49*25208,75/1,05/200000=

228,44

Температура воды на выходе

t"

0C

По табл. XXIV [1]

227

Тепловосприятие экономайзера по балансу

Qб

*(i-i)

200000*1,05/25208,75*(228,44-150,48)=

649,46

Энтальпия газов на выходе

I

I-

1356,1-649,46/0,99+0,02*57=

703,59

Температура газов на выходе

J

0С

По табл.2.3

259,44

Энтальпия воды на входе

i

iп

0,5/1,05+150

150,48

Температура воды на входе

t'

0С

По табл. XXIV [1]

По Рб=29кгс/см

150

Средняя темпе-ратура газов

J

0С

0,5*(J+J)

(492,02+259,44)/2=

375,73

Средняя темпе-ратура воды

t

0С

0,5*(t+t)

(227+150)/2=

188,50

Температурный напор входе

Dt

0С

J- t

492,02-227=

265,02

Температурный напор выходе

Dt

0С

J- t

259,44-150=

109,44

Средний темпе-ратурный напор

Dt

0С

(Dt-Dt)/ln(t/ t)

(265,02-109,44)/LN(265,02/109,44)=

175,91

Температура загрязнения стенки

t3

0С

tср+Dt

Dt=60 по п.7-36 [1]

188,5+60

248,50

Объем газов

Vг

По табл. 2.2

8,02

Объемные доли:

§  водяных паров

§  трехатомных газов

r

rп

-

-

Из табл.2.2

0,09

0,23

Концентрация золовых частиц

mзл

Из табл.2.2

0,01

Скорость газов

wг

М/с

25208,75*8,02*(375,73+273)/3600/14,84/273=

9,00

Коэф. теплоотдачи конвекцией

aк

По номограмме 13[1]

aн *Cz *Cs*Cф

64*1*0,97*0,95

58,976

Произведение

Pn*S

Rn*p*S

P=1кг/см2

1*0,23*0,12

0,03

Коэф. ослабле-ния лучей

§  трехатомными газами

§  золовыми частицами

kг

kзл

по номограмме 3[1]

по номограмме 4[1]

3,90

13,40

Оптическая толщина

Kp*S

(kг*rп+kзл*mзл)pS

(3,9*0,23+13,40*0,01)*1*0,12

0,13

Коэф. теплоотдачи излучением

aл

aн

по номограмме 19[1]

37*(1-EXP(-0,13))=

4,4215

Коэф. тепло-отдачи излуче-нием с учетом излучения газо-вых объемов, расположенных до и внутри к.п.

a

-

Tk=J+273

4,42*(1+0,4*((756,02/100)^0,25)*((3,45/3,98)^0,07))

492,02+273=765,02=

7,33

Коэф. тепло-отдачи от газов к стенке

a1

x(aк+a)

58,98+7,33=

66,31

Коэф загрязнения

e

Сd*Cф*e0+De

1,4*1*0,003+0,002=

0,006

De

По табл.7-2 [1]

0,002

e0

По ном. 7-11 [1]

0,003

Коэф. теплопередачи

К

66,31/(1+0,01*66,31)=

46,99

Тепловосприя-тие котельного пучка(по уравне-нию теплообме-на)

Qm

46,99*1965,48*175,91/25208,7=

644,51

Отношение рас-четных величин тепловосприя-тия

%

644,51/649,46*100=

99,24

Расчет воздухоподогревателя

Рисунок 6. Схема воздухоподогревателя

Конструктивные характеристики воздухоподогревателя

Таблица 8.1

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Раз-мер-ность

Формула или обоснование

Расчет

Диаметр и толщина стенки

D*b

мм

По чертежу

51*1.5

Расположение труб

-

-

По чертежу

Шахматное

Шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

S1

S2

мм

мм

По чертежу

72

54

Относительные шаги труб:

§  поперечный

§  продольный

s1

s2

-

-

72/51=1.41

54/51=1.06

Число ходов по воздуху

n

шт

По чертежу

3

Число труб в ряду

Z1

шт

По чертежу

136

Число рядов по ходу воздуха

Z2

шт

m/S2

44

Общее число труб

Z

шт

Z1*Z2

136*44=

5984,00

Расчетное сече-ние для прохода газов

Fг

М2

*z/4

3,14*0,048*0,048/4*5984=

10,83

Эффективная толщина излуча-ющего слоя

S

М

0,9*0,048=

0,04

Сечение для прохода воздуха

fв

М2

ab-z1db

10,33*10,5-136*0,051*10,50

35,64

Длина трубы

l

М

По чертежу

10,50

Расчетная поверхность нагрева

H

М2

pdlz

3,14*0,0495*10,50*5984

9770,93

Тепловой расчет воздухоподогревателя

Таблица 8.2

Рассчитываемая величина

Обоз-наче-ние

Раз-мер-ность

Формула или обоснование

Расчет

Температура газов на входе

J

0С

Из табл. 7.2

259,44

Энтальпия воз-духа на входе

I

По табл.2.3

703,59

Температура воздуха на выходе

t"

0С

Из табл. 3.2

185,10

Энтальпия воздуха на выходе

I

Из табл. 3.2

354,24

Отношение ко-личества воздуха из II ступени воздухоподогре

Похожие материалы

Информация о работе