Тепловой расчёт реконструкции парогенератора (Семенов)

В. С. СЕМЕНОВ ОГЛАВЛГНИЕ Преди Глава 6 6 1О !2 УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 14 16 19 23 для курсового проектирования Глава по курсу 24 25 28 28 36 37 о7 62 69 74 Литер ЛИТЕРАТУРА Москва МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР МОСКОВСКИЙ ордена ЛЕНИНА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Утверждена Учебно-методическии управяением МЭИ в качестве учебного пособия лля студентов ПАРОГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИИ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕКОНСТРУКЦИИ ПАРОГЕНЕРАТОРА Редактор Л.

1т. СОЛЕЛБКОгзСКОР! словие 1. Методика выполнения теплового расчета реконструкпии парогенератора 1.1. Расчет горения н знтальпнй продуктов сгорания 1.2. Тепловой баланс и расход топлива !.3. Тепловой расчет топо той камеры 1.4. Расчет фсстона 1.5. Расчет пароперегреватгля 1.6. Особенности расчета воздушнаго подогревателя н экопомайзсра !.7. Расчет возйупшого подогревателя 1.8.

Расчет водяного эковочаизера 2. Пример теплового расчета парогенератора 2.1. Определение расчетных характеристик и способа свеигаиня топлива 2.2 Определенно расчетной схемы компоновки парогенератора 2.3. Расчет горения и энтальпий продуктов сгорания 2.4. Тепловой баланс и расход топлива 2.5, Расчет топки 2.6. Расчет фестона 2 7. Расчет пароперсгревателя 2.8. Расчет первой ступени воздушного подогревателя 2.9. !засчет зкономайзера 2.10. Расчет второй ступени воздушного подогревателя атура 1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод).— Мд Энергия, 1973.— 296 с. 2.

Лилов Ю. Мч Самойлов Ю, Фч Модель 3. Г, Компоновка и тепловой расчет парогенератора.— Мд Энергия, 1975.— 176 с, 3. Сндельковский Л. Н., Юренев В. Н. Парогенераторы промышленных предпринтий.— Мз Энергия, 1978.— 336 с. Над электроннойверсиейпотрудипись ДА Николаев О МА Ушаков О Пособие содержит мего и расчета е тодические рекомендации в тогглнво, в рсконсврукции парогеверато ра в связи с пе совчест изменением произиодител реводом ва другое нос использование с нормативным ме предназначено для студег лоэ г нтов дневного и вече нег мыш. еэгетич ого факу~ы б шленная теплоэнергетик (0308 ета, о учаюгцихся по о специальности «Про- иэнергетических процесс а» ) и «Автом мо ов промышленных и е, пч .

е . атизация тепло- и элект ожет быть полезно дипло ломникам и внженернм. р дприятиа» (0649). Пособие ПРЕДИСЛОВИЕ Основной задачей проекта по курсу «Парогенераторныа 'установки промышленных предприятий» является закрепление и конкретизация знаний по вопросам теплопередачи и топочно-котельной тех|ники, в том числе освоение методики те~плового .расчета парогенераторов, уяснение путей возможного усовершенствования его элементов, а также приобретение навыков пользования нормативными и проектными материалами, ГОСТами, справочниками и др. Разработка проекта проводится преимущественно в плане реконструкции парогенератора в связи с |переводом его на другой вид то~плива (или в целях повышения его мощности и экономичности). В процессе этой работы студент должен .рассмотреть некоторые практически возможные (конструктивные) варианты решения поставленной перед ним,задачи, оценить их достоинство и недостатки, а затем принять и обосновать свое решение.

В об ьем работы над проектом входит выполнение те~плового расчета и чертежей парогенератора (п|родольного и поперечного разрезов). Рекомендуемые учебные пособия приводятся в списке литературы. При проектировании рекомендуется использовать заводские синьки, атласы чертежей и имеющиеся в литературе примеры компоновок парогенераторов. Автор благодарен коллективу преподавателей кафедры огневой промьгшленной теплотехники (ОПТ) за обсуждение содержания пособия и приносит глубокую благодарность доцентам В. Н. Юреневу, Р, 3. Хмельницкому за цепные замечания и профессору Л.

Н. Сидельковскому за редактирование пособия. Глава МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА РЕКОНСТРУКЦИИ ПАРОГЕНЕРАТОРА Методы теплового расчета парогенераторов разделяются на: а) конструктивные, вьгполняемые для определения вели- чины поверхностей нагрева вновь проектируемого или реконструируемого агрегата; б) поверочные, выполняемые без изменения существующих поверхностей нагрева для определения конечных или промежуточных параметров дымовых газов и рабочего тела (па~ра, воды, воздуха); в) поверочно-конструктивные (смешанные), выполняемые с изменением отдельных элементов парогенератора, Объем реконструкции .парогенератора, определяемый результатами теплового расчета, зависит от исходных данных задания. Выбор метода теплового расчета произво- дится студентом с учетом задания.

Определяющим при этом является достижение максимального коэффициента полезного действия парогенератора при минимальных затратах на реконструкцию. Перед :началом расчета необходимо по справочным данным [1) определить характеристику заданного вида топлива (элементарный состав, низшую теплоту сгорания К"' или Я„, температурные характеристики золы 1ь !м !а и выход летучих У") и термодинамические параметры па|ра и воды по заданным или принятым давлению и температуре (знтальпии ~питательной воды г'„, и перегретого пара 1„, температуру насыщенного пара 1„„, удельные объемы ~насы- щенного о., и перепретого о„,пара).

При оцределении величины давления ~пара в барабане парогенератора и давления питательной воды на входе в водяной экономайзцр можно руководствоваться следующими ю: Р, 1,1 Р.. Р =а,05 —:1,08)Р„д фон- ° ° ~ .* -[Ц. 1,05 относится к парогенераторам высокого давлеициент ния, а коэффициент 1,08 — к парогенераторам р д с е него давления. По йертежам и описаниям необходимо ознакомиться с стройством и работой ~реконструируемого агрегата, его уст конструктивными характеристиками и в р сжигания заданного топлива и конструкцию топочного устройства а (приложение П, с.

65 — 70 [1!). Затем, оценив температуры уходящих газов (табл. П- для агр г Р>20,8 кг(с или табл. П-9 для агрегатов с Р(20,8 кг/с [1~), холодного и горячего воздуха (прнложе ние П,;с. 72 1 ), ть „асчетную схему ком~поповки парогенератора. составить а Для полученной расчетной схемы парогенера ор по рекомендациям из норм теплового расчета величины избытка воздуха в топочной камере и присосы по газоходам (табл. Х'г'1, с. 198 — 199 [1) ).

Принятые решения и расчетную схему парогенератора необходимо согласовать с консультантом проекта и приступить к вьгполнению теплового расчета. 1.1. Расчет горения и энтальпий продуктов сгорания Если заданы Ю" и А' топлива, отличающиеся от приве- денных в [11, то следует сделать пересчет состава топлива и его теплоты сго ан ания на заданные влажность и зольность согласно указа|пням п.

2-06 и 2-07 [1!. смесь топлив, то расчет ведется согласно сли задана смесь т, указаниям п. 2-21, 2-22, 2-23 [1!. Теоретический расход воздуха Ь', теоретические объемы сухих трехат . атомных газов Уяо, двухатомных газов Ум, и М водяных паров н„о ов )г ~ в продуктах сгорания определяются соответственно по формулам [1]: для твердого и жидкого топлива — по,4-02), (4-04), (4-05), (4-06); для газообраз- ного топлива — по (4-13), (4-14), (4-!5), (4-16). Определение действительных объемов продуктов сгорания рекомендуется ч,о ме табл. 4.1, с.

17 [1). Здесь же определяются значения объемных долей трехатомных газ концентрации пыли р,„.„, необходимые при расчете радиаообмена. При определении величины Р,„ следует руководствоваться формулой (4- ) и п. Д е ассчитываются энтальпии продуктов сгорания, алее расс лет чей золы и теоретического объема возду . у воз ха. Рез льтаты расчета рекомендуется за~писать по р летучей о ме табл. 4.2 1 5 1 2. Тепл аловой баланс и расход топлива Тепловой баланс и бой уравнение, вы ажаю с парогенератора представляет р щее равенство между суммами сос ляю1цих прихода и расхода тепла в агрегате.

На основании теплового баланса вычисляются КПд, " ход Д и необходимый Раск топлива. КПД парогенератора (брутто), 'й. к!= 100 — (чз+чз+ ч4+чз+чз щ. +цз ккк) . отеря тепла с уходящими газами дз определ е ся определяется по формуле (5-07) [!]. Потери тепла с химическим д и механическим оч недожогом принимаются по табл. ХЧП вЂ” Х1Х [1], По кривым рис.

5-1 [1] определяется потеря от наружного охлаждения оз Потери тепла с физическим теплом шлаков цз, и на охлаждение панелей и балок азык определяются соответственно,п. 5-11 формулой (5-!2) и п. 5.12 формулой (5-13) [1]. Действительный В и расчетный В, расходы топлива определяются жо (5-17) и (5-20) [1]. В качестве приходной (раополагаемой) части тепла для твердых и газообразных толлив принимаются соответственно 1',)Рк и Я,'„для жидкого топлива (мазут) наряду с 1,1,", необходимо учитывать физическое тепло топлива в соответствии с п.

5-04 и при паровом распыле — тепло, вносимое в агрегат с паровым дутьем Яз (5-05) [1]. Далее в соответствии с рекомендациями (приложение П, с. 66 — 70 [1]) следует принять тип, количество горелок и их размещение в топке парогенератора. Определив производительность (по топливу) горелок по [1], следует ознакомиться с их конструктивным оформлением. При определении тепловой схемы и оценке объема реконструкции парогенератора на жидком или газообразном топливе может быть принято решение оставить без изменения одноступенчатую компоновку и размер воздушного подогревателя (ВП). В этом случае следует выполнить поверочный Расч~т ВП в соответствии с й 1.7.

Полученное значение температуры горячего воздуха используется в дальнейшем при расчете топочной камеры. 1.3. Тепловой расчет топочной камеры Расчет топочной камеры может быть выполнен поверочным или конструктивным методом. В результате поверочного расчета определяется температура газов на выходе из Таблица !.! Рекомеидуемые значения температуры газов из выходе из топки Значение мдж О,'ив кг(м') Рекомендуемый интервал О, мЗ Вид топлизз 950 †12 900 — 1000 1100 — 1200 '1000 — 1150 900 †10 Газообразное 25,0 — 37,0 14,0 — 25,0 Любое Более 21,0 Менее 21,0 Мазут Твердое Используя конструктивный метод расчета парогенератора, соответствие между О,, н О, часто удается сохранить путем изменения среднего коэффициента тепловой эффективности экранов ф,ю На практике это осуществляется закрытием части экранов шамотным кирпичом или огнеупорной обмазкой, т.