6 Распределение тепловосприятий по поверхностям нагрева котельного агрегата

6.1 Распределение по пароводяному тракту

12 3 4 5 6 7

8. 9

Точка 1

P₁=P_пв=1,2·Р_пе=16,8 МПа

Д₁=Д_пв=Д_пе=58,3 кг/с

t₁=t_пв=215 ⁰С

h₁=h_пв=926 кДж/кг

Точка 3

Р₃=Р_б=1,15·Р_пе=14∙1,15=16,1 МПа

Д₃=Д_пе - 2·Д_впр=58,3 – 2∙0,025∙58,3=55,4 кг/с

Д_впр=0,025·Д_пе

t₃=t_н=348 ⁰С

h₃=h’’(р_б)=2579 кДж/кг

h^’_б(р_б)=1654 кДж/кг

Точка 4

Р₄=Р₃=16,1 МПа

Д₄=Д₃=Д_ш=55,4 кг/с

h₄=h₃+∆h_ппп=2579+40=2619 кДж/кг

∆h_ппп=40 кДж/кг

t₄ - по /4/ по p₄ и h₄ t₄ =351 ⁰C

Точка 5

Д₅=Д₄=55.4 кг/с

Р₅=1,1·Р_пе=1.1∙14=15,4 МПа

t₅=t_ш^’’=398 ⁰C

h₅=h_ш^’’=2953 кДж/кг

Точка 6

Д₆=Д₅+Д_впр1= 55,4+0,025∙58,3=56,8 кг/с

P₆=P₅=15,4 МПа

(находим из уравнения смеси впрыска 1)

t₆ - по /4/ по p₆ и h₆ t₆= 390⁰C

Точка 9

Д₉=Д_пе=58,3 кг/с

Р₉=Р_пе=14 МПа

t₉=t_пе=540 ⁰С

h₉=h_пе=3430 кДж/кг

Точка 8

Д₈=Д_пе=58,3 кг/с

Р₈=1,05·Р_пе=14,7 МПа

h₈=h₉-∆h_пп2=3430 – 180 = 3250 кДж/кг

∆h_пп2=

t₈- по /4/ по p₈ и h₈ t₈ =482 ⁰С

Точка 7

Д₇=Д₆=56,8 кг/с

P₇=P₈=14,7 мПа

(находим из уравнения смеси впрыска 2)

t₇ - по /4/ по p₇ и h₇ t= 496 ⁰С

6.2 Распределение по газовому тракту

Точка I

_I=_т^’’=1109 ⁰C

H_I=H_т^’’=20950 кДж/кг

Точка II

_II=_ш^’’=892 ⁰C

H_II=H_ш^’’=16466 кДж/кг

Точка III

_III=_II==865 ⁰C

H_III=H_II=15966 кДж/кг

Точка IV

Из уравнения теплового баланса ПП2

Q_б^пп2=φ·(H_III-H_IV+∆α_пп·Н⁰_хв)=,

отсюда:

- по таблице энтальпий

Точка V

Из уравнения теплового баланса ПП1

Q_б^пп1=φ·(H_IV-H_V+∆α_пп·Н⁰_хв)=,

отсюда:

- по таблице энтальпий

Точка VII

Точка VI

Уравнение теплового баланса ВП

- по таблице энтальпий

Уравнение теплового баланса экономайзера

t₂ по /4/ по р₂=16,8 МПа , h₂ = 1162 t₂=266 ⁰C

Сведение теплового баланса

Соотношение водяных эквивалентов

7 Расчет конвективного пароперегревателя ПП2

Таблица 7-Расчет конвективного пароперегревателя ПП2

Наимено- вание	Обоз- Нач.	Разм.	формула	расчёт
1	2	3	4	5
Температура газов на входе	^’	^0C	Из раздела 6.2 по III	892
Температура газов на выходе	^’’	^0C	Из раздела 6.2 по IV	751
Температура пара на входе	tп^’	^0C	Из раздела 6.1 по t8	482
Температура пара на выходе	tп^’’	^0C	Из раздела 6.1 по t9	540
Тепловос- приятие по балансу		кДж/кг	Из раздела 6.1	2529
Температурный напор		^0C
Проходное сечение газов		м^2
Число труб в одном ряду	z1	шт
Скорость газов	Wг	м/с
Проходное сечение по пару		м^2	zз=3 , zp=1 , zпот=1
Скорость пара	Wп	м/с		Wn/n=17.7/0.0226=783

Продолжение таблицы 7

1	2	3	4	5
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару		Вт__ м^2·К
Номограмное значение		Вт__ м^2·К	по номограмме 7 /1/ по рср , Wп , tср	3300
Поправка на диаметр	Сd	-	по номограмме по dвн=0.02	1.09
Коэффициент теплоотдачи конвекции		Вт__ м^2·К		80·0.925·1·1,03=76.22
Номограмное значение		Вт__ м^2·К	по номограмме 5 /1/ по Wг = 9,82 , d=32 мм	80
Поправка, учитывающая шаги	Сz	-	по номограмме 5 /1/ по 1=2,8, 2=1,5	0,925
Поправка на фракционный состав топлива	Сф	-	по номограмме 5 /1/	1.03
Коэффициент излучения
Номограмное значение		Вт__ м^2·К	по номограмме 6 /1/ по ср =822, tз=515	180
Температура загрязнённой стенки	tз	^0C
Толщина излучающего слоя	S	м
Степень черноты газов	аг	-	по номограмме 2 /1/ по KPS=KгPSrn	35∙0.267∙0.1∙0.125=0.117 аг = 0.115
Коэффициент поглощения трехатомными газами	Кг		По номограмме 3 /1/ по rH20 =0,18 PnS = prn^0S∙100 ср=822	0,1∙0,267∙0,123∙100=0,33 Кг = 35
Поправка учитывающая запыленность потока	Сг	-	по номограмме 6 /1/ по ср=822 tз=515	0,98

Продолжение таблицы 7

1	2	3	4	5
Коэффициент теплопередачи	К	Вт__ м^2·К
Коэффициент тепловой эффективности	ψ		Принимаем из /1/ по газу	0,85
Поверхность нагрева	F	м^2
Длина змеевика		м
Число петель	zпет	шт
Число рядов труб	z2	шт
Глубина пакета	hпак	м

8 Расчет пароперегревателя ПП1

Таблица 8 - Расчет пароперегревателя ПП1

Наимено- вание	Обоз- Нач.	Разм.	формула	расчёт
1	2	3	4	5
Температура газов на выходе	^’’	^0C	Из раздела 6.2 по V	482
Температура пара на входе	tп^’	^0C	Из раздела 6.1 по t6	390
Температура пара на выходе	tп^’’	^0C	Из раздела 6.1 по t7	496
Тепловос- приятие пароперегре-вателя по балансу		кДж/кг	Из раздела 6.2	5064
Температурный напор		^0C
Проходное сечение газов		м^2
Число труб в одном ряду	z1	шт	d=32 мм
Скорость газов	Wг	м/с
Проходное сечение по пару		м^2	zр=2 , zз=1, zпот=1
Скорость пара	Wп	м/с		Wп /= 800

Продолжение таблицы 8

1	2	3	4	5
Коэффициент теплоотдачи конвекции
Коэффициент излучения
Температура загрязнённой стенки	tз	^0C
Толщина излучающего слоя	S	м
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке		Вт__ м^2·К
Коэффициент теплопередачи	К	Вт__ м^2·К
Поверхность нагрева	F	м^2
Длина змеевика		м
Число петель	zпет	шт
Число рядов труб	z2	шт
Глубина пакета	hпак	м	2=S2/d , S2 = 1.5∙0.032=0.048	64·0,048+0,032=3.1

Экономайзер первой ступени. Для экономайзера уравнение теплового баланса имеет вид:

.

Здесь ,,,,- присосы воздуха, теплосодержание теоретически необходимого

количества воздуха при расчётной температуре холодного воздуха, коэффициент

сохранения теплоты, расчётный расход топлива, расход питательной воды.

;

=1105,43 кДж/нм³;

МПа; °С.

Экономайзер второй ступени. Для экономайзера уравнение теплового баланса имеет вид:

.

.

=1154,41 кДж/нм³; °С.

В результате расчёта парового и газового трактов начертим температурный график котла (рис.4.3).

Подсчитаем невязку теплового баланса :

,

где ,,,-количества теплоты, воспринимаемые поверхностями нагрева топки, ширм, пароперегревателей и экономайзеров.

кДж/нм³.

кДж/нм³(см. расчёт ширм).

кДж/нм³.

кДж/нм³.

кДж/нм³.

кДж/нм³.

кДж/нм³.

Баланс сходится.