Поверочный расчет котельного агрегата ПК19 (стр. 4 из 6)

РпS =1.25 кгс/см²

Кг =0.15

К_ЗЛ – коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, определяем по номограмме 4 для температуры на выходе из топки;

К_ЗЛ =5[1,c 243]

К_КОКС =1[1,c 28]

Безразмерные величины Х₁ и Х₂, учитывающие влияние

концентрации коксовых частиц в факеле,зависят от рода топлива и способа его сжигания

Х₁ =0.5(бурые угли) и Х₂=0,1(для камерных топок)

Находим оптическую толщину КРSпо формуле:

КРS =( К_Г×ح_П+К_ЗЛ×µ_ЗЛ+К_КОКС×Х₁×Х₂)×Р×S(4.17)

КРS =(0.15×0.225+5×0.031+1×0.5×0.1)×1×5.65

КРS =1.34

По номограмме 2 находим степень черноты факела α_Ф:

α_Ф =0,73[1,c 241]

По найденным данным определяем температуру на выходе из топки

˝_т , по номограмме 7, для чего необходимо найти q_F, которая находится по формуле:

q_F = Вр×Qт

Fст×4,19 (4.18)

q_F =

q_F =184,518×10³кКал/м²×ч

˝_т =970^оС

5.Конвективные поверхности нагрева

5.1 Расчет фестона

5.1.1 Конструктивный расчет

Рисунок 5.1 - Эскиз фестона.

Фактическая конструкция фестона берется по чертежу котла. Фестон рассчитывается как обычный шахматный пучок.

Эффективная толщина излучающего слоя S определяется по формуле:

S =

(5.1)

где S₁- поперечный шаг трубы S₁ =270 мм по чертеж

S₂- продольный шаг трубы S₂ =300мм по чертежу

d - наружный диаметр труб d =76×6 мм.

S =

S =1,15м

Принимаем температуру дымовых газов за фестоном на 50 градусов ниже, чем на выходе из топки

_ф˝= _т˝-50=970-50=920;

Средняя температура дымовых газов в фестоне

Средне секундный объём газов

V_сек=

=

V_сек=148,15 м³/с;

ω_г=

F_ср-среднее сечение для прохода газов

F_ср =В_ок×L_ок-Z_рд× L_ок ×d

где:

В–ширина выходного окна из топки

L_ок -длинна выходного окна

Z_рд-количество труб в одном ряду

В_ок =В=7.29м

L_ок=4.5м по конструктивным характеристикам

Z_рд=

Z- количество труб по задней стенке котла

Z =7.17/0.09=80 Z_рд =80/3=27 штук.

F_ср=7.29×4.5-27×7.29×0.076=23.57м²

ω_г=

=6.24;

Количество тепла переданного в фестоне по Ур.теплового баланса

Q^б_ф=φ(Н˝_т- Н˝_ф)

φ – коэффициент сохранения тепла

φ =1-

= 1- = 0,991;

Н˝_т –энтальпия дымовых газов на выходе из топки

Н˝_ф - энтальпия дымовых газов за фестоном

Н˝_т =

кДж/кг

Н˝_ф =

кДж/кг

Q^б_ф = 0.99×(10355,2-9943,73)= 510,9кдж/кг;

Q^т_ф =

кдж/кг

Q^т_ф –количество теплоты полезной отданной газами и воспринятой расчетной поверхностью нагрева фестона

∆t_ср-средний температурный напор в фестоне

∆t_ср =

- t_кип (C°)

t_кип - температура кипения воды при давлении в барабане котла

t_кип = 313.9[2;c 30]

∆t_ср= 945-314=631C°;

Н_ф=Z×L_ср×π×d

L_ср –средняя длинна труб в фестоне

L_ср =4.5м-по конструктивным особенностям

Н_ф=80×4.5×3.14×0.076=85.91м²

К- коэффициент теплоотдачи, от газов, к обогреваемой среде

К =ψ×α₁

ψ =0.65 α₁ - коэффициент теплопередачи от газов к стенке

α₁ =ξ×( α_к+ α_л)

где- ξ коэффициент использования тепловосприятия

ξ =1 α_к – коэффициент теплоотдачи конвекцей

α_к =α^к_н×C_z×C_s×C_ф

σ₁=S₁/d = 270/76 = 3/55

- относительные поперечный и

продольный шаги

σ₂=300/76=3.95=4 труб

C_z= 0.9 C_s= 0.91 C_ф = 0.95 – поправочный коэффициент учитывающий конструктивные особенности фестона

α^к_н =44 коэффициент теплоотдачи найденный по номограмме 13

α_к =44×0,89*0,91*0,96=34,21кКал/м²*ч*^оС;

α_л= α^к_н× а - для запылённого потока

Z=3 ряда.

α_л - коэффициент теплоотдачи излучением;

а –степень черноты:

РпS =Р×ح_п×S =1×0.225×1.15=0.25;

К_г=1м×кг×с/м² ;

К_зл=7.4 м×кг×с/м² (по номограмме) ;

KPS=(1×0.225+7.4×0.031)×1.15=0.52;

а=0.41;

t_з- емпература загрязнённой стенки:

t_з = t_кип+ ∆t;

t_з =314+80=394ºС;

∆t =80 ºС ;

α^н_л=130*0,41=53,3 кКал./ч * м* ºС ².

α₁=ξ×(34.24+ 53,3) =68,8 кКал/ ч * м².* ºС;

К=0.65×68,8=44,72 кКал/ ч * м².* ºС;;

Q^т_ф=

= =572.55 кдж/кг; (5,6)

Так как расхождение между количеством тепла подсчитанного по уравнениям теплового баланса и теплопередачи более 5% произвожу перерасчёт и принимаю температуру дымовых газов за фестоном

˝_ф=920 ºС

Н˝_ф =

кдж/кг;

Q^б_ф = 0.99×(9943,73-9708,6)=232,7кдж/кг

ºС

∆t_ср=930-314=616 ºС

Q^т_ф =

= =565,6 кдж/кг

×100 ×100=1.21%

Вывод так как расхождение между количеством теплоты равняется 1,21% расчет фестона закончен.

5.2 Расчет пароперегревателя

Рисунок 5.2.1 Эскиз пароперегревателя.

1.Барабан

2.Выходной коллектор

3.Промежуточны и коллектор 4.1 ступень пароперегревателя 5.2 ступень пароперегревателя

5.2.1 Определение расчётных характеристик пароперегревателя

Количество тепла, необходимое для перегрева пара, воспринимается пароперегревателем путем конвективного теплообмена с газовым потоком и за счет лучистого теплообмена с топочной камерой через фестон.

Q_ЛПЕ – теплота переданная пароперегревателю излучением из топки,

Q_КПЕ - теплота переданная пароперегревателю конвекцией газового потока,

Q_ЛПЕ = η_в×

(5.15)

где η_В - коэффициент распределения топочного излучения, находится по номограмме11,

η_В=1,15

Q_Л- количество теплоты передаваемое лучевоспринимающими поверхностями в топке,

Q_Л=φ×(Q_T-H’’_T) (5.16)

φ=0,99;

Q_T=20070.1 кДж/кг ;

H’’_T=Н’_Ф =10002,52 кДж/кг;

Q_Л=0,99×(22916.1 -10002,52)

Q_Л=13013,6кДж/кг

Н_Л- луче- воспринимающая поверхность топки, определяем по формуле

Н_Л= Н^э_л+ Н_{ЛОК (5,17)}

Н^э_л =F_ст×Х

Н_ЛОК=в_ОК×L_ОК

Х- угловой коэффициент поверхностей расположенных в выходном окне топки

Х=1[1 c 22]

Н^э_л=519.6×1=519.6 м² ;

Н_ЛОК=7.29×4,5;

Н_ЛОК=32.8м^2;

Н_л= Н^э_л+ Н_ЛОК =552.4 м² ;

Н_ЛПЕ- луче- воспринимающая поверхность пароперегревателя, определяем по формуле:

Н_ЛПЕ=Н_ЛОК×(1-Х_ПУЧ) (5.17)

Х_пуч- угловой коэффициент фестона

Х_пуч- при шахматном расположении труб фестона

Х_пуч=0.77 [1c 240]

Н_ЛПЕ=32.8×(1-0,77)

Н_ЛПЕ=7.54м²

Q_ЛПЕ=1.15×

Q_ЛПЕ=177,62кДж/кг

Q_КПЕ =

×(h_ПП-h_НП+∆h_ПО) - Q_ЛПЕ (5.19)

Где h_ПП=3403,14 кДж/кг

h_НП=h’’=2718 кДж/кг –[2c 30]

∆h_ПО=62,9 кДж/кг

Q_КПЕ =

×(3403.14-2718+62,9*4,19)-177,62 кДж/кг;