Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80 (стр. 13 из 24)
| Наименование | Обозначение | Размерность | Формула | Расчет |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 Температура питательной воды |  | ºС | по показаниям КИП |  |
| 2 Энтальпия питательной воды |  | кДж/кг | по таблице воды и водяного пара, /5, 410/ |  |
| 3 Температура газов на входе |  | ºС | таблица 20 |  |
| 4 Энтальпия газов на входе |  | кДж/м3 | таблица 20 |  |
| 5 Температура уходящих газов |  | ºС | по показаниям КИП |  |
2.3 Расчет впрыскивающего пароохладителя
Впрыскивающий пароохладитель представляет собой участок паропровода перегретого пара, в котором расположена перфорированная труба с отверстиями диаметром 3-5 мм, через которые в пар подается распыленная вода. Для предотвращения попадания на стенку паропровода относительно холодных струй воды в месте установки распылителя в паропроводе имеется разгруженная от давления защитная рубашка с зазором между ней и паропроводом 6-10 мм. Длина защитной рубашки не менее 0,5 метра.
2.3.1 Тепловой расчет
Тепловой расчет выполнен в соответствии с указаниями /7, 113/
В данном дипломном проекте предлагается заменить поверхностный пароохладитель, который в настоящее время работает неэффективно, на впрыскивающий, с целью понижения температуры перегретого пара с 380 ºС до необходимых 280 ºС.
Количество пара Gп, кг/час, после впрыскивающего пароохладителя увеличивается, и находится по формуле:
, (1)где
- количество пара до пароохладителя, кг/час; 
- количество воды поступающей в пароохладитель, кг/час.Общее количество воды
, кг/час, поступающей в поверхностный пароохладитель определяется по формуле: 
, (2)где
и 
- энтальпии перегретого пара и впрыскиваемой воды, поступающих в пароохладитель, кДж/кг;
- снижение энтальпии пара в пароохладителе, кДж/кг.Впрыскивать в пароохладителе предполагается питательную воду с температурой
ºС.Таким образом, исходя из данных полученных в результате теплового расчета котла-утилизатора КСТ-80, имеем:
Количество пара до пароохладителя
=23 940 кг/час.Энтальпия перегретого пара до пароохладителя
=3 218 кДж/кг.Энтальпия питательной воды
=419 кДж/кг.Снижение энтальпии перегретого пара в пароохладителе при снижении его температуры с 380 ºС до 280 ºС составляет
=214 кДж/кг.Тогда общее количество питательной воды поступающей на впрыск согласно формуле (2) будет равно:
, кг/час.Количество пара с температурой 280 ºС после впрыскивающего пароохладителя согласно формуле (1) будет равно:
, кг/час.Таким образом, паропроизводительность котельного агрегата увеличится на 5,88%. При оснащении впрыскивающими пароохладителями всех котлов-утилизаторов КСТ-80 и, учитывая, что постоянно в работе находится 3 котла, суммарная паропроизводительность будет равна 76,05 тонн в час. Из этих 76,05 тонн в час 50,04 тонн в час будет направляться в конденсационные турбины, а 26,01 тонн в час - на нужды ОАО «Урал Сталь».
2.3.2 Конструктивный расчет
Выбор числа отверстий производится из условия, что при максимальном расходе воды на впрыск скорость воды в отверстии должна составлять 10-12 метров в секунду. Скорость воды в отверстии
, м/сек, определяется по следующей формуле: 
, (3)где
- расход воды на впрыск, кг/сек; 
- удельный объем впрыскиваемой воды, м3/кг; 
- площадь отверстия, м2; 
- число отверстий. 
Площадь сечения отверстия F, м2, определяется по формуле:
, (4)где
- диаметр отверстия, м.Принимаем, согласно рекомендациям в литературе /8, 224/ диаметр отверстия 0,003 метра и скорость воды в отверстии 12 м/сек. Тогда число отверстий n, будет равно:
Принимаем число отверстий n=5.
Надежность работы впрыскивающего пароохладителя зависит от выбора длины защитной рубашки. Длина защитной рубашки определяется для максимальной производительности узла впрыска в зависимости от массовой скорости пара в месте впрыска, при минимальной расчетной нагрузке парогенератора, давления пара и разности температур между паром и каплями влаги в начале и конце участка испарения.
Для определения длины защитной рубашки определяет значения
, 
ºС,: 
, (5)где
- температура пара на входе в пароохладитель, ºС; 
- температура насыщения при давлении в пароохладителе, ºС. 
ºС. 
, (6)где
- температура пара на выходе из пароохладителя, ºС; 
ºС.Определяем длину защитной рубашки по номограммам /8, 226/ на основании значений разностей температур
и 
.Пароохладитель выполнен из трубы с внутренним диаметром 169 мм (
).Длину защитной рубашки принимаем:
метра.