ДИПЛОМ (1207161), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

q₄– потери теплоты от механического недожога, %, для газа q₄= 0

Н⁰_хв.= 39,8·V⁰ (3.2)

где: V⁰– теоретический объем сухого воздуха

Н⁰_хв.= 39,8·9,7 = 386,06

- определяется по таблице 2, при соответствующих значениях и выбранное температуре уходящих газов t_ух=155°С,

Н_ух=2816,86

3.1.2 Потери теплоты q₃, q₄, q₅

q₃- потеря теплоты от химической неполноты сгорании, q₃= 0,5 %[17]

q₄- потеря теплоты от механической неполноты горения, q₄= 0

q₅-потеря теплоты от наружного охлаждения, определяется по номинальной производительности парогенератора (кг/с), D=6,5 т/ч

по таблице 4-1, источник 2, находим q₅=2,4 %

3.1.3 Потери с физическим теплом шлаков q₆% определить по формуле:

(3.3)

где: - доля золы топлива в шлаке, =1-

3.1.4 Определить к.п.д. брутто.

К.П.Д брутто можно определить по уравнению обратного баланса, если известны все потери:

η_бр= 100 – (q₂+q₃+q₄+q₅+q₆) (3.4)

η_бр= 100 – (6,26+0,5+2,4)=90,84

3.1.5 Определим расход топлива, (кг/с и т/ч), подаваемого в топку котла:

(3.5)

где: – расход топлива подаваемого в топку парогенератора

– располагаемая теплота, 36680 (кДж/кг)

– полезная мощность парового котла (кВт)

Q_пг=Д_н.п(h_нп-h_пв)+0,01pД_н.п(h - h_пв)

Где: Д_н.п–расход выбранного насыщенного пара,

(3.6)

h_п.в- энтальпия питательной воды, 4,19·100 =419

h_нп– энтальпия насыщенного пара, h_нп=2789

h – энтальпия перегретого пара, h= 826

р – продувка парогенератора, 3,0%

Q_пг=1,8(2789-419)+0,01·3·1,8(826- 419)=4287,98 (3.7)

Определим расчетный расход топлива, В_р

В_р=В_пг(1-q₄/100), (3.8)

В_р= В_пг=0,129

Определяем коэффициент сохранения теплоты:

(3.9)

4 Расчет конвективных пучков котла

4.1 Расчет первого конвективного пучка

Предварительно принимаем два значения температур после рассчитываемого газохода = 400°С и = 300 °С. Далее весь расчет ведем для двух принятых температур.

4.1.1 Определяем теплоту Q₆,кДж/кг, отданную продуктами сгорания

Q₆= (Нⁱ+ Н^”+ ∆α_к·Н^o_прс) (4.1)

где: – коэффициент сохранения теплоты

Нⁱ– энтальпия продуктов сгорания на выходе в поверхность нагрева, кДж/м³, Нⁱ= 18408,48

Н^”– энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, кДж/м³

∆α_к– присос воздуха в поверхность нагрева

Н^o_прс– энтальпия присасываемого в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 30°С , кДж/м³

Q_Б= (Нⁱ- Н^”+ ∆α_к·Н^o_прс) (4.2)

Q⁴⁰⁰_Б=0,974(18408,48-6391,52+0,05·386,06)=11723,3

Q³⁰⁰_Б=0,974( 18408,48-4737,4+0,05·386,06)=13334,4

4.1.2 Определяем расчетную температуру потока ,°С, продуктов сгорания в газоходе

(4.3)

где: - температура продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева, °С

- температура продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева, °С

4.1.3 Определяем температуру напора ∆t,°С

∆t = - t_к (4.4)

где: t_к– температура охлаждающей среды, для парового котла принимаем равной температуре кипения воды при давлении в котле, °С

∆t = - t_к (4.5)

∆t⁴⁰⁰=

∆t³⁰⁰=

4.1.4 Определяем среднюю скорость ω_Г, м/с, продуктов сгорания в поверхности нагрева

(4.6)

где: В_р– расчетный расход топлива, кг/с

F – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²

V_Г– объем продуктов сгорания на 1 кг жидкого топлива

- средняя расчетная температура продуктов сгорания, °С

(4.7)

4.1.5 Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией α_к, Вт/(м²·К), шт продуктов сгорания к поверхности нагрева, при поперечном омывании коридорных пучков

α_к= α_нс_zс_sс_ф (4.8)

где: α_к–коэффициент теплоотдачи

α⁴⁰⁰_к=67

α³⁰⁰_к=58

с_z– поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания

с⁴⁰⁰_z=0,98

с³⁰⁰_z=0,98

с_s– поправка на компоновку пучка

с⁴⁰⁰_s=1

с³⁰⁰_s=1

с_ф– коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока

с⁴⁰⁰_ф=1,04

с³⁰⁰_ф=1,03

α⁴⁰⁰_к= 67·0,98·1·1,04=68,3

α³⁰⁰_к= 58·0,98·1·1,03=58,5

4.1.6 Определяем степень черноты газового потока

α=1-е^{- Kps} (4.9)

Kps = k_Г·r_п·p·s (4.10)

где: p – давление в газоходе, Мпа; для котлов без наддува принимаем равным 0,1;

s –толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков, м

(4.11)

k_Г– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м*МПа)^-1

(4.12)

Kps = k_Г·r_п·p·s (4.13)

Kps⁴⁰⁰= 37,1·0,266·0,1·0,177=0,175

Kps⁴⁰⁰= 38,9·0,266·0,1·0,177=0,183

α⁴⁰⁰=1-е^{- 0,175}=0,161

a³⁰⁰=1-е^{- 0,183}=0,167

4.1.7 Определяем коэффициент теплоотдачи a_Л,Вт/(м²К), учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

a_Л=a_н·a·c_Г (4.14)

где: a_н– коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К)

a –степень черноты

с_Г- коэффициент

Для определения a_ни коэффициента с_Гвычисляем температуру загрязненной стенки t_з, °С

t_з=t+∆t (4.15)

где: t – средняя температура окружающей среды, °С; для паровых котлов принимаем равной температуре насыщения при давлении в котле;

∆t – при сжигании газа принимаем равной 25 °С

t_з=194,1+25=219,1

a⁴⁰⁰_н=102

a³⁰⁰_н=98

с⁴⁰⁰_Г=0,96

с³⁰⁰_Г=0,94

a⁴⁰⁰_Л=102·0,161·0,96=15,77

a³⁰⁰_Л=98·0,167·0,94=15,38

4.1.8 Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи a₁, Вт/(м²К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева

a₁=ξ(a_к+ a_Л) (4.16)

где: ξ- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного обмывания ее продуктами сгорания, частично протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон, для поперечно омываемых пучков принимаем равным 1

a⁴⁰⁰₁=1(68,3+15,77)=84,07

a³⁰⁰₁=1(58,5+15,38)=73,88

4.1.9 Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²К),

К= a₁·ψ (4.17)

где: ψ – коэффициент тепловой эффективности, определяемый, в зависимости вида сжигаемого топлива, принимаем равным ψ=

К⁴⁰⁰= 84,07·0,9=75,66

К³⁰⁰=73,88·0,9=66,49

4.1.10 Определяем количество теплоты Q_Т, кДж/кг, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг сжигаемого топлива

(4.18)

где: ∆t – температурных напор, °С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева

(4.19)

4.1.11 По принятым двум значениям температуры , полученным двум значениям теплоты отданной продуктами сгорания Q⁴⁰⁰_Б=11723,3 и Q³⁰⁰_Б=13334,4 производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева.

Температура на выходе из конвективного пучка равна 407°С.

4.2 Расчет второго конвективного пучка котла

Предварительно принимаем два значения температур после рассчитываемого газохода Далее весь расчет ведем для двух принятых температур.

4.2.1 Определяем теплоту Q₆,кДж/кг, отданную продуктами сгорания

Q_Б= (Н^’+ Н^”+ ∆α_к·Н^o_прс) (4.20)

где: – коэффициент сохранения теплоты

Н – энтальпия продуктов сгорания на выходе в поверхность нагрева, кДж/м³, при температуре и коэффициенте избытка воздуха после топочной камеры.

Н^’=6510,6

Н^”– энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, кДж/м³

∆α_к– присос воздуха в поверхность нагрева

Н^o_прс– энтальпия присасываемого в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 30°С , кДж/м³

Q³⁰⁰_Б=0,974(6510,6-5129,28+0,1·386,06)=1383

Q²⁰⁰_Б=0,974(6510,6-3385,65+0,1·386,06)=3081

4.2.2 Определяем расчетную температуру потока ,°С, продуктов сгорания в газоходе

(4.21)

где: - температура продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева, °С

- температура продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева, °С

4.2.3 Определяем температуру напора ∆t,°С

∆t = - t_к (4.22)

где: t_к– температура охлаждающей среды, для парового котла принимаем равной температуре кипения воды при давлении в котле,°С

∆t³⁰⁰=

∆t²⁰⁰=

4.2.4 Определяем среднюю скорость ω_Г, м/с, продуктов сгорания в поверхности нагрева

(4.23)

где: В_р– расчетный расход топлива, кг/с

F – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²

V_Г– объем продуктов сгорания на 1 кг жидкого топлива

- средняя расчетная температура продуктов сгорания,°С

4.2.5 Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией α_к, Вт/(м²·К), щт продуктов сгорания к поверхности нагрева, при поперечном обмывании коридорных пучков

α_к= α_нс_zс_sс_ф (4.24)

где: α_к–коэффициент теплоотдачи

α³⁰⁰_к=118

α²⁰⁰_к=112

с_z– поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания

с³⁰⁰_z=1

с²⁰⁰_z=1

с_s– поправка на компоновку пучкас³⁰⁰_s=1

с²⁰⁰_s=1

с_ф– коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока

с³⁰⁰_ф=1,11

с²⁰⁰_ф=1,15

α³⁰⁰_к= 118·1·1·1,11=130,98

α²⁰⁰_к=112·1·1·1,15=128,8

4.2.6 Определяем степень черноты газового потока

α=1-е^{- Kps} (4.25)

Kps = k_Г·r_п·p·s (4.26)

где: p – давление в газоходе, Мпа; для котлов без наддува принимаем равным 0,1;

s –толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков, м

(4.27)

Характеристики

Список файлов ВКР