--PAGE_BREAK--
4. Расчет экономичности и тепловой схемы парового котла
Программа «Pк25g»
Характеристики топлива.
Наименование величины Обозначе-ние
Разм.
Источник Числ.
Знач.
1.Теоретический объем воздуха
V° м3/м3
Табл.
П 4.3
9.73
2.Теоретическая энтальпия газа при избытке воздуха, равным единице и температуре газов 2200°С
H°Г,V=2200ºC
кДж/м3
Табл.
П 4.3
40503
3.Теоретический объем водяных паров
V°H2O
м3/м3
Табл.
П 4.3
2.19
4.Объем трёхатомных газов
VRO2
м3/м3
Табл.
П 4.3
1.04
5.Теоретический объём сухих газов
V°Г
м3/м3
V°Г=VRO2+ +VH2+V°H2O
10.93
6.Соотношение углерода и водорода в топливе
CP/HP
б/р
3.021
7.Низшая теплота сгорания топлива
QPH
кДж/м3
Табл.
П 4.3
36720
Характеристики режима.
1.Расход острого пара
DIпе
кг/с
Из задания на КП.
275
2.Расход пара промежуточного перегрева
DIIпе
кг/с
Из задания на КП.
215
3.Расход воды на впрыск
Dвп
кг/с
Из задания на КП.
15
4.Температура питательной воды
tпв
°С
Из задания на КП.
270
5.Температура пара после промперегрева
tIпе
°С
Из задания на КП.
550
6.Температура пара на выходе из промперегревателя
tIIпе
°С
Из задания на КП
545
7.Температура пара на входе в промперегреватель
tIIвх
°С
Из задания на КП 290
8.Температура воды за экономайзером
t”э
°С
Из задания на КП
315
9.Коэффициент избытка воздуха за топкой
α”т
б/р
Табл.
1.7
1.04
10.Доля рециркуляции дымовых газов
rрц
б/р
Из задания на КП
0.1
Присосы воздуха.
1.В топке
∆αт
б/р
Из задания на КП 0.03
2.В ширмах
∆αш
б/р
Из задания на КП
0
3.В КПП ВД
∆αкпп
б/р
Из задания на КП
0.03
4.В ППП
∆αппп
б/р
Из задания на КП
0.03
5.В экономайзере
∆αэ
б/р
Из задания на КП
0.02
6.В РВП
∆αвп
б/р
Из задания на КП
0.2
Энтальпии рабочей среды.
1.Остого пара
hпе1
кДж/кг Диаграмма – h,s.
3345.3
2.Пара после промперегрева
hпе2
кДж/кг Диаграмма – h,s.
3552.1
3.Пара поступающего на промперегрев
hвх2
кДж/кг Диаграмма – h,s.
2956
Температура воздуха и продуктов сгорания.
1.Холодного воздуха
tвх
°С
Из задания на КП 30
2.Воздуха на входе в ВП
t’вп
°С
Табл. 1.5
(см. Приложение 1)
30
3.Горячего воздуха
tгв
°С
Табл.
1.6
270
4.Дымовых газов после ВП
υух
°С
Табл.
1.4
120
5. Дымовых газов на выходе из топки
υ”т
°С
υ”т=1250 ¸ 1350°C
1250
Тепловые потери.
1.С химнедожогом
q3
%
Табл.
4.6
0.3
2.В окружающую среду
q5
%
Формула
3.12
0.2
3.Допускаемое теплонапряжение объема топки
qдопv
%
Табл.
4.6
350
Конструктивные характеристики топки
1.Ширина
aт м
Чертежи прот. проект. котла
17.36
2.Глубина топки в нижней части до ширм
bт.н
м
Чертежи прот. проект. котла
8.6
3.Глубина топки в верхней части
bт.в
м
Чертежи прот. проект. котла
9.5
4.Вертикальный размер ширм на выходе из топки
hш
м
Чертежи прот. проект. котла
10.3
5.Высота горелок от пода топки
hг
м
Чертежи прот. проект. котла
3.8
Конструктивные характеристики ширм.
1.Число ширм в поперечном сечении
nш
шт.
Чертежи прот. проект. котла
20
2.Вертикальный размер ширм (высота)
hш.ср
м
Чертежи прот. проект. котла
6.6
3.Глубина газохода зоны ширм
сш
м
Из задания на КП
4.9
4.Сумарная глубина собственно ширм
cсобш
м
Из задания на КП
3.8
5.Высота газохода ширм на выходе
hш.вых
м
Чертежи прот. проект. котла
6.2
4.3. Результаты расчета
Результаты расчета для первого варианта
Т
Ш
КПП
ППП
Э
РВП
Избыток воздуха
1.04
1.04
1.07
1.1
1.12
1.32
Средний объем газов м3/кг
13.02
13.02
13.17
13.47
13.71
13.1
Объемная доля вод. Паров
0.194
0.194
0.192
0.187
0.184
0.170
Сум. объемная доля трехатом. газов
0.286
0.286
0.282
0.276
0.270
0.249
Привед. за элементом доля рециркуляции
0.15
0.15
0.146
0.142
0.140
0
Температура греющей среды , °С
на входе
1902
1224
962
761
446
320
на выходе
1224
962
761
446
320
120
Температура нагреваемой среды, °С
на входе
315
419
466
290
270
30
на выходе
414
486
550
545
315
270
Энтальпия греющей среды, кДж/кг
на входе
40924
25041
19183
15085
8670
5422
на выходе
25041
19183
15085
8670
6181
2326
Энтальпия нагреваемой среды, кДж/кг
на входе
1399
2717
3014
2930
1199
379
на выходе
2616
3119
3345
3552
1399
3508
Тепловосприятие по балансу, кДж/кг
15849
5846
4101
6413
2492
3474
Расход топлива: 20.85 м3/с
Тепловые потери с уходящими газами: 4.97%
КПД котла: 94.53%
Невязка теплового баланса: 0.027%
Площадь стен топки: 1890.3 м2
Объём топки: 4684.6 м3
Коэффициент теплового излучения топки: А0=0.659
Высота нижней призматической части топки: Н=20 м
Средний коэффициент тепловой эффективности топки: U=0.57
Теплонапряжение сечения топки: Е9=5129 кВт/м2
Объёмное теплонапряжение топки: R2=163.5 кВт/м3
Теплонапряжение стен топки: R3=174.8 кВт/м2
Теплота излучения из топки на ширму: R5=587.8кДж/м3
Теплота излучения на выходе из ширм: R6=247.7кДж/м3
Поперечный шаг ширм: Y9=0.827 м
Площадь дополнительных поверхностей ширм: F3=235м2
Поверхность собственно ширм: Н2=1003.2 м2
Тепловосприятие ширм: N2=5012.7 кДж/м3
Тепловосприятие потолочного пароперегревателя: Q9=1255 кДж/м3
Коэффициент теплоотдачи конвекцией в ширмах: А1=52.6 Вт/м2×К
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах: А3=108.2 Вт/м2×К
Вариантный расчёт: Уменьшаем температуру горячего воздуха tгв на 20 °С Т
Ш
КПП
ППП
Э
РВП
Избыток воздуха
1.04
1.04
1.07
1.1
1.12
1.32
Средний объем газов м3/кг
13.02
13.02
13.17
13.47
13.71
13.1
Объемная доля вод. Паров
0.194
0.194
0.192
0.187
0.184
0.170
Сум. объемная доля трехатом. газов
0.286
0.286
0.282
0.276
0.270
0.249
Привед. за элементом доля рециркуляции
0.15
0.15
0.146
0.142
0.140
0
Температура греющей среды , °С
на входе
1890
1219
960
747
431
304
на выходе
1219
960
747
431
304
120
Температура нагреваемой среды, °С
на входе
315
418
463
290
270
30
на выходе
414
482
550
545
315
270
Энтальпия греющей среды, кДж/кг
на входе
40617
24939
19123
14777
8362
5152
на выходе
24939
19123
14777
8362
5873
2326
Энтальпия нагреваемой среды, кДж/кг
на входе
1399
2700
2996
2930
1199
379
на выходе
2601
3100
3345
3552
1399
3243
Тепловосприятие по балансу, кДж/кг
15645
5804
4348
6413
2492
3179
Расход топлива: 20.85 м3/с
Тепловые потери с уходящими газами: 4.97%
КПД котла: 94.53%
Невязка теплового баланса: 0.027%
Площадь стен топки: 1890.3 м2
Объём топки: 4684.6 м3
Коэффициент теплового излучения топки: А0=0,660
Высота нижней призматической части топки: Н=20 м
Средний коэффициент тепловой эффективности топки: U=0.57
Теплонапряжение сечения топки: Е9=5129 кВт/м2
Объёмное теплонапряжение топки: R2=163.5 кВт/м3
Теплонапряжение стен топки: R3=174.8 кВт/м2
Теплота излучения из топки на ширму: R5=583,2кДж/м3
Теплота излучения на выходе из ширм: R6=245,4кДж/м3
Поперечный шаг ширм: Y9=0.827 м
Площадь дополнительных поверхностей ширм: F3=235м2
Поверхность собственно ширм: Н2=1003.2 м2
Тепловосприятие ширм: N2=4976,9 кДж/м3
Тепловосприятие потолочного пароперегревателя: Q9=1255 кДж/м3
Коэффициент теплоотдачи конвекцией в ширмах: А1=52.6 Вт/м2×К
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах: А3=107,3 Вт/м2×К
При уменьшение температуры горячего воздуха, падает энтальпия горячего воздуха, что ведет за собой и изменение теплоты воздуха. При понижение теплоты воздуха, падает значение полезного тепловыделение в топочной камере, от которого зависит величина температуры дымовых газов на выходе из топки. Как видно из формулы, она падает по линейной зависимости.
Расчет конвективного пароперегревателя.
Исходные данные для конвективного пароперегревателя.
Программа «OLJA0398».
Конструктивные характеристики.
Наименование величины Обозначе-ние
Разм.
Источник
Числ.
знач.
1.Внутренний диаметр труб
пароперегревателя
D
мм
Задание на КП
32
2. Толщина стенки труб
мм
Задание на КП
7
3.Глубина газохода
bк.ш
М
Задание на КП
7.53
4.Ширина газохода
aк.ш
М
Задание на КП
17.36
5.Число радов труб у коллектора
ZP
Задание на КП
3
6.Высота трубной поверхности
Hп
м
Задание на КП
1.3
7.Высота газового объёма перед ступенью
lоб
м
Задание на КП
8
8.Поперечный шаг труб
S1
мм
Задание на КП
140
9.Продольный шаг труб
S2
мм
Задание на КП
56.5
10.Число ходов пара в ступени
Zx
Задание на КП
1
Характеристики продуктов сгорания топлива.
1.Теоретический объём сухого воздуха
V° м3/м3
Табл.
П 4.3
9.73
2. Энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания при температуре 2200ºС
H°Г,V=2200ºC
кДж/м3
Табл.
П 4.3
40503
3. Теоретический объём водяных паров
V°H2O
м3/м3
Табл.
П 4.3
2.19
4. Объём трёхатомных газов
VRO2
м3/м3
Табл.
П 4.3
1.04
5. Теоретический объём азота
V°N2
м3/кг
Табл.
П 4.3
7.7
6.Зольность топлива на рабочую массу
АР
б/р
Табл.
П 4.3
0
7.Доля золы уносимая с газами
аун
Задание на КП
0
Режимные параметры.
1.Расход пара через ступень
D
кг/с
Задание на КП
275
2.Расчётный расход топлива
ВР
кг/с
Задание на КП
20.85
3.Среднее давление пара в расчитываемой ступени
Р
МПа
Задание на КП
25
4.Температура пара на входе
t`
C
Предыдущий расчет
466
5.Температура пара на выходе
t``
C
Предыдущий расчет
550
6.Энтальпия пара на входе
h`
кДж/кг
Предыдущий расчет
3014
7.Энтальпия пара на выходе
h``
кДж/кг
Предыдущий расчет
3345
8.Коэффициент избытка воздуха
Задание на КП
1.055
9.Присосы холодного воздуха
Задание на КП
0.03
10.Коэффициент сохранения теплоты
0.99
11.Энтальпия продуктов сгорания на входе
H`рц кДж/кг
Предыдущий расчет
19183
12.Температура продуктов сгорания на входе
H``рц
кДж/кг
Предыдущий расчет
15085
13.Коэффициент рециркуляции газов
Zрц
Задание на КП
0.14
14.Температура продуктов сгорания на входе
C
Предыдущий расчет
962
15. Температура продуктов сгорания на выходе
C
Предыдущий расчет
761
16. Поправка к коэф. Загрязнения
(м2К)/Вт
Задание на КП
0
продолжение
--PAGE_BREAK--