Тепловой расчет котла Е-75-40ГМ (стр. 7 из 7)
Таблица 9.1.
Конструктивные размеры и характеристики экономайзера
| Наименование величин | Обозначение | Единица | Величина |
| Наружный диаметр труб | d | м | 0,032 |
| Внутренний диаметр труб | dвн | м | 0,026 |
| Число труб в ряду | z1 | шт | 25 |
| Число рядов по ходу газов | z2 | шт | 40 |
| Поперечный шаг труб | S1 | м | 0,075 |
| Продольный шаг труб | S2 | м | 0,055 |
| Относительный поперечный шаг | S1 /d | - | 2,34 |
| Относительный продольный шаг | S2 /d | - | 1,72 |
| Расположение труб | - | - | Шахматное |
| Характер взаимного движения сред | - | - | Противоток |
| Длина горизонтальной части петли змеевика | l1 | м | 5,85 |
| Длина проекции одного ряда труб на горизонтальную плоскость сечения | lпр | м | 6 |
| Длина трубы змеевика | l | м | 120,3 |
| Поверхность нагрева ЭКО | Hэк.ч | м2 | 604,4 |
| Глубина газохода | a | м | 1,9 |
| Ширина газохода | b | м | 6,16 |
| Площадь живого сечения для прохода газов | Fг | м2 | 6,9 |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | м | 0,122 |
| Суммарная глубина газовых объемов до пучков | lоб | м | 3,45 |
| Суммарная глубина пучков труб | lп | м | 2,25 |
| Кол-во змеевиков, включенных параллельно по воде | m | шт | 50 |
| Живое сечение для прохода воды | f | м2 | 0,02 |
Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном смывании его газами определяют по формуле:
Fг = ab – z1dlпр = 1,9*6,16 – 25*0,032*6 = 6,9 м2
Площадь живого сечения для прохода воды определяют по формуле:
f = mπ(dвн)2/4 = 50*3,14* 0,000676/4 = 0,027 м2
Длина змеевика определяется по формуле:
l = l1(z2/2) + (z2/2-1)πS2 = 5,85(40/2) + (40/2-1)*3,14*0,055 = 120,3 м
Поверхность нагрева экономайзера по формуле:
H = πdlm = 3,14*0,032*78,8*50 = 604,4 м2
Эффективная толщина излучающего слоя
S = 0,9d((4/π)(S1S2 /d2)-1) = 0,9*0,032(1,273*0,075*0,044/0,001024– 1) = 0,122 м
10. Характеристики воздухоподогревателя.
Весь расчет воздухоподогревателя сводится к правильному снятию размеров с чертежа. Эскиз воздухоподогревателя для котла Е-75-40 ГМ приведен на рис.10. Размеры и другие конструктивные характеристики приведены в таблице 10.1.
Таблица 10.1.
Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя.
| Наименование величин | Обозначение | Единица | Величина |
| Наружный диаметр труб | d | м | 0,04 |
| Внутренний диаметр труб | dвн | м | 0,0368 |
| Число труб в ряду (поперек движения воздуха) | z1 | шт | 100 |
| Число рядов труб по ходу воздуха | z2 | шт | 39 |
| Поперечный шаг труб | S1 | м | 0,06 |
| Продольный шаг труб | S2 | м | 0,042 |
| Относительный поперечный шаг | S1 /d | - | 1,5 |
| Относительный продольный шаг | S2 /d | - | 1,05 |
| Расположение труб | - | - | Шахматное |
| Характер омывания труб газами | - | - | Продольное |
| Характер омывания труб воздухом | - | - | Поперечное |
| Число труб, включенное параллельно по газам | z0 | шт | 3900 |
| Площадь живого сечения для прохода газов | Fг | м2 | 4,15 |
| Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха | b | м | 6,122 |
| Высота одного хода по воздуху (заводская) | hx | м | 2,725 |
| Площадь живого сечения для прохода воздуха (зав.) | Fв | м2 | 5,775 |
| Поверхность нагрева ВЗП | Hвп | м2 | 2563 |
Определяется общее количество труб включенных параллельно по газам:
zo=z1*z2=100*39=3900.
Площадь живого сечения для прохода газов определяют по формуле:
Площадь живого сечения для прохода воздуха определяют по формуле:
Fв = hx(b – z1d) = 2,725(6,122 – 100*0,04) = 5,755 м2,
Суммарная высота всех газоходов по воздуху:
hтр = 3hx = 2*2,725 = 5,45 м.
Поверхность нагрева воздухоподогревателя:
Hвп = πdсрhтрz0 = 3,14*0,0384*5,45*3900 = 2563 м2.
Эффективная площадь излучающего слоя:
м11. Компьютерный расчет.
По всем перечисленным характеристикам заполняются таблицы для расчета трактов котла на компьютере при помощи программы "ТРАКТ". Схема трактов на рис.11.
При машинном расчете подбором Hэко, Hпе,Hух необходимо добиться,чтобы энтальпия пара за барабаном и насыщения была бы равна 668-669 и добиться, чтобы температуры tпе, tгв,tух должны быть приблизительно равны заданным.
В результате компьютерного расчета получили:
Hвзп =2563 м2 – по расчету
Hвзп =1995 м2
Hэко =604,4 м2– по расчету
Hэко =485 м2
Hкп2 =217,7 м2 – по расчету
Hкп2 =266 м2
Поверхность экономайзера увеличилась, следовательно увеличилось число рядов:
число рядов увеличилось на 8шт.
В воздухоподогревателе изменили высоту одного хода по воздуху:
м 
мПоверхность нагрева КП2 увеличилась следовательно увеличилоси количество петель в данном случае на 1 петлю:
Длина змеевика в ЭКО :
мКомпоновка хвостовых поверхностей нагрева представлена на рис.12.
Специальное задание.
Изменение доли рециркуляции в топку.
Для того,чтобы выполнить спечзадание использовалась программа “Тракт”.
При работе с программой исходная информация меняется в строках 205001 и 208014.
| Характеристика | Вариант | ||
| Базовый | Первый | Второй | |
| r | 0 | 0,125 | 0,25 |
| q3, % | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| q4, % | 0 | 0,1 | 0,3 |
Газовое регулирование осуществляют рециркуляцией продуктов сгорания, поворотными горелками, переключенинм ярусов горелок, байпасированием продуктов сгорания.
Газовое регулирование применяют для поддержания требуемой температуры пара промежуточного перегрева. Газовое регулирование вызыывает дополнитнльный расход энергии на тягу или потерю тепла с уходящими газами, а также оказывает влияние напервичного пара, что усложняет эксплуотацию.
Отбираемые из конвективной шахты при температуре 259-350 oС (обычно после экономайзера) продукты сгорания рециркуляционным дымососом нагнетаются в топочную камеру, что позволяет перераспределить тепло менжду отдельными поверхностями нагрева в зависимости от принятого коэффициента рециркуляции. Чем выше этот коэффициент, тем больше полученный тепловой эффект.
Рециркулирующие продукы сгорания можно вводить в верхнюю или нижнюю часть топки. Сброс продуктов сгорания в нижнюю часть топки приводит к ослаблению прямой отдачи в топке и к повышению температуры продуктов сгорания на выходе из неё. Рециркуляция увеличивает также количество продуктов сгорания, проходящих через пароперегреватель. Оба обстоятельства вызывают увеличение конвективного теплообмена и повышение температуры перегретого пара. Рециркуляция также приводит к увеличению объема продуктов сгорания, но без повышения общего избытка воздуха в уходящих газах. Увеличенный объем продуктов сгорания в газоходах при рециркуляции несколько повышает
, в связи с чем потеря тепла q2 возрастает.Охлаждение продуктов сгорания при рециркуляции несколько снижает паропроизводительность, для восстановления которой увеличивают расход топлива, что дополнительно снижает КПД агрегата.