Рефераты

Курсовая работа: Поверочный тепловой расчет парового котла Е-420-13,8-560 (ТП-81) на сжигание Назаровского бурого угля

Для данной марки и модификации котла достаточно одного слагаемого из формулы:


=,

где -количество выработанного перегретого пара, кг/с;

- удельная энтальпия перегретого пара, кДж/кг;

После расчета теплового баланса приступаем к расчету воздухоподогревателя первой ступени.

5. Конвективная шахта

Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с размещенными в ней в рассечку, водяным экономайзером и трубчатым воздухоподогревателем. Низкотемпературные поверхности нагрева имеют двухступенчатую схему расположения. Кубы водяного экономайзера и воздухоподогревателя имеют «горячий» каркас и с основным каркасом не связаны. Такая конструкция дает возможность осуществить приварку этих блоков друг к другу. Сплошная заварка всех сочленений блоков устраняет присосы воздуха и повышает тем самым экономичность котла. Тепловое расширение конвективной шахты происходит снизу вверх, стык между верхними пакетами воздухоподогревателя и верхним водяным экономайзером уплотняется линзовым компенсатором.

Расчет первой ступени трубчатого воздухоподогревателя

Расчет трубчатого воздухоподогревателя I


Таблица 4
№ п/п Наименование величины Обозначение Размерность Формула или обоснование Расчет

 

1 Диаметр труб d мм По конструкт. характеристикам 40×1,5

 

2

Шаги труб

- поперечный

- продольный

S1

S2

мм По конструкт. характеристикам

60

40,5

 

3

Относительные шаги

- поперечный шаг

- продольный шаг

σ1

σ2

мм

мм

S1/d

S2/d

1,55

1,0125

 

4

Число труб в ряду:

- поперек хода

- по ходу воздуха

Z1

Z2

шт.

шт.

По конструктивным характеристикам

156

35

 

5 Живое сечение для прохода газов

м2

Характер. 17,8

 

6 Живое сечение для прохода воздуха

м2

Характер. 9,31

 

7 Поверхность нагрева H

м2

Характер. 12315

 

8 Температура уходящих газов

˚С Принята с последующим уточнением 130

 

9 Энтальпия

I//ух

кДж/кг

I –табл.

833.4155

 

10 Температура газов на входе в ВП

˚С Принимается с последующим уточнением 250 300

 

11 Энтальпия

I/вп

кДж/кг

табл. 6

по α//эк 1.3

1434.1 1728.42

 

12 Температура холодного воздуха

tхв

˚С Задана 30

 

13 Энтальпия

Iхв

кДж/кг табл. 6 112,845

 

14 Тепловосприятие ступени по балансу

Qб 1,2

кДж/кг

φ(I/ - I// + ΔαI0хв)

603,7 896,1

 

15 Присос воздуха в топку

ΔαT

- таблица 3.2[1] 0,05

 

16 Присос воздуха в пылесистему

Δαпл

- таблица 3.2[1] 0,04

 

17

Отношение количества горячего воздуха к Vнo,хв

βгв

-

αT - ΔαT - Δαпл

1,15

 

18 Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВП

β//вп

-

1,05

 

19 Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

I//гв

кДж/кг

683,5 934,6

 

20 Температура горячего воздуха на выходе из ступени

t//гв

˚С  табл. 6 124,026 169,59

 

21 Средняя температура воздуха t ˚С

78,5 99,8

 

22 Средняя температура газов

˚С

190 215

 

25 Средняя скорость газов

м/с

11,46 12,1

 

26 Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α2

рисунок 5.6[1] 38 40

 

27 Средняя скорость воздуха

м/с

4,03 4,27
28 Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α1

рисунок 5.5[1] 48,45 49,82
29 Коэффициент использования поверхности нагрева ξ - таблица 5.5[1] 0,85

 

30 Коэффициент теплопередачи k

19,95 18,86
31 Температурный напор на входе газов

Δt/

˚С

/ - t//

125,9 130,41

 

32 Температурный напор на выходе газов

Δt//

˚С

// - t0хв

100

 

33 Температурный напор при противотоке

Δtпрот

˚С

112,95 115,2
34 Больший перепад температур

τб

˚С

t// - t/

94,026 139,59

 

35 Меньший перепад температур

τм

˚С

/ - //

120 170
36 Параметр Р -

0,545 0,629
37 Параметр R -

0,78 0,82
38 Коэффициент ψ - П. 5.3 рис. 5.15 [1] 0,65  0,65
39 Температурный напор Δt ˚С

ψ Δtпр

73,41 74,88
40 Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

QT

кДж/кг

1178 1136

Из графического уточнения расчетных величин ВП-I (рис. 3) определили значения температур уходящих газов=340˚С и температуру горячего воздуха на выходе из ступени t//гв =203˚С Qбуточ=1100кДж/кг

Расчет первой ступени водяной экономайзер

Расчет первой ступени водяного экономайзер

№ п/п Наименование величины Обозначение Размерность Формула или обоснование Расчет

 

1 Диаметр труб

dн/dвн

мм По конструкт. характеристикам 25×3,5

 

2

Шаги труб

- поперечный

- продольный

S1

S2

мм По конструкт. характеристикам

80

49

 

3 Живое сечение для прохода газов

Fr

м2

36,8

 

4 То же для воды

м2

0,212

 

5

Относительные шаги

- поперечный шаг

- продольный шаг

σ1

σ2

-

-

S1/d

S2/d

3,2

1,96

 

6 Число рядов труб в змеевике

Z2

- По конструкт. характеристикам 228

 

7 Число змеевиков

Z1

- По конструкт. характеристикам 114

 

8 Поверхность нагрева H

м2

Πdln

2580

 

9 Температура газов на выходе из ступени

˚С Из расчета ВП-I 340

 

10 Энтальпия газов на выходе

I//ЭК

кДж/кг

Табл.. по α//эк

1968,96

 

11 Теплосодержание воды

i/эк

кДж/кг i – S табл. [2] 990,21

 

12 Температура воды на входе в экономайзер

t/эк

˚С задана 230

 

13 Температура газов на входе в экономайзер

˚С Принимается с последующим уточнением 400 450
14 Энтальпия газов на входе

I/эк

кДж/кг

табл. 6

по α//вп=1,28

2329,76 2540,2
15 Тепловосприятие ВЭКпо балансу

кДж/кг

φ(I/ - I// + ΔαэкI0хв)

361,08 533,8
16 Теплосодержание воды на выходе

i//эк

кДж/кг

i/эк + Qб

1064,9 1100,6
17 Температура воды на выходе из ступени

t//эк

˚С

при Рэк =11,5 МПа

245,5 253,06
18 Температурный напор на входе газов

Δt/

˚С

/ - t//эк

154,5 196,94
19 Температурный напор на выходе газов

Δt//

˚С

// - t/=349-215

110

 

20 Средний температурный напор Δt ˚С

131,63 149,4
21 Средняя температура газов

˚С

370 395
22 Средняя температура воды t ˚С

237,75 241,53
23 Температура загрязненной стенки

˚С t + 25 262,75 266,53
24 Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров

rn

- таблица 5 0,317

 

25 Средняя скорость газов

м/с

7,58 7,87
26 Коэффициент теплоотдачи конвекцией

αК

рисунок 5.5

стр. 53 [1]

 30,25 29,4
27 Эффективная толщина излучающего слоя S м

0,157

 

28 ∑ поглощательная способность

PnS

МПа×м

rn * S*0,1

0,00497

 

29 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kr

1/ МПа

k0r × rn

k0r – рисунок 5.11[1]

(24 и 23)

37 35
30 Коэффициент теплоотдачи излучением

αл

рис. 5.9 4 4,5
31 Коэффициент тепловой эффективности ψ - п. 5.3 табл. 5.2 0,7

 

32 Коэффициент теплопередачи k

ψ(αК + αл)

23,97 23,73
33 Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

QT

кДж/кг

532,324

 

Из графического уточнения расчетных величин ВЭК-I(рис. 5) найдем значение уходящих газов на входе в ВЭК-I и значение температуры питательной воды на выходе из ВЭК-I: =392 t//эк =243С; Qбуточ=330кДж/кг

Расчет второй ступени воздухоподогревателя

Двухступенчатая компоновка воздухоподогревателя позволяет подогреть воздух до 350-450 ˚С. Сущность этой схемы заключается в увеличении температурного напора на горячем конце воздухоподогревателя в результате переноса его горячей (второй) ступени в область более высокой температуры продуктов сгорания. Это позволяет сохранить температуру уходящих газов на достаточно низком уровне. Температура газов перед второй ступенью воздухоподогревателя задается из условия обеспечения надежности работы верхней трубной доски. Она должна быть не выше =550-5800С.

Таблица 6. Расчет воздухоподогревателя второй ступени

№ п/п Наименование величины Обозначение Размерн-ость Формула или обоснование Расчет

 

1 Диаметр труб d мм По конструкт. характеристикам

51

1,5

 

2

Шаги труб

- поперечный

- продольный

S1

S2

мм По конструкт. характеристикам

78

51

 

3

Относительные шаги

- поперечный шаг

- продольный шаг

σ1

σ2

мм

мм

S1/d

S2/d

1,5

1

 

4

Число труб в ряду:

- поперек хода

- по ходу воздуха

Z1

Z2

шт.

шт.

По конструктивным характеристикам

 

5 Общее количество труб n шт.

 

6 Живое сечение для прохода газов

м2

21,5

 

7 Живое сечение для прохода воздуха

м2

21,8

 

8 Поверхность нагрева H

м2

Πdln=

3,14*0,04*3,4*

*12598

9180

 

9 Температура уходящих газов

˚С Из расчета ВЭ-I 392,5

 

10 Энтальпия

I//ух

кДж/кг  табл. 6 2239,68

 

11 Температура газов на входе в ВП

˚С Принимается с последующим уточнением 450 500

 

12 Энтальпия

I/вп

кДж/кг табл. 6 2513,5 2812,65

 

15 Тепловосприятие ступени по балансу

Qб 1,2

кДж/кг

φ(I/ - I// + ΔαI0хв)

276,9 573,07

 

19 Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВП

β//вп

-

βгв +

1,065

 

20 Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

I//гв

кДж/кг

1377,6 1671,52

 

21 Температура горячего воздуха на выходе из ступени

t//гв

˚С табл. 6 245,09 296

 

22 Средняя температура воздуха t ˚С

224,045 249,5

 

23 Средняя температура газов

˚С

421,25 446,2

 

26 Средняя скорость газов

м/с

13,8 14,3

 

27 Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α2

рисунок 5.6[1] 41,82 41,58
28 Средняя скорость воздуха

м/с

6,65 6,99

 

29 Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α1

рисунок 5.5 [1] 90,24 92,15

 

31 Коэффициент теплопередачи k

24,3 24,4

 

32 Температурный напор на входе газов

Δt/

˚С

/ - t//

204,91 204

 

33 Температурный напор на выходе газов

Δt//

˚С

// - t0хв

189,5
34 Температурный напор при противотоке

Δtпрот

˚С

197,35 197

 

35 Больший перепад температур

τб

˚С

t// - t/

42,09 93

 

36 Меньший перепад температур

τм

˚С

/ - //

57,5 107,5
37 Параметр Р -

0,23 0,36

 

38 Параметр R -

0,732 0,86

 

39 Коэффициент ψ - П. 5.3 рис. 5.15 [1] 0,65

 

40 Температурный напор Δt ˚С

ψ Δtпр

128,3 128,05

 

41 Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

QT

кДж/кг

1163,43 1165,9

 

Страницы: 1, 2, 3


© 2010 Рефераты