150567 (621289), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Весь воздухоподогреватель изготовлен в виде отдельных секций, состоящих из труб, скрепленных трубными досками: верхняя ступень имеет 12 секций, нижняя - 24 секции.
Первая по ходу воздуха ступень выполнена шестипоточной по газу и воздуху и четырехходовой по воздуху. На рис. 8.5. представлена компоновка воздухоподогревателя котла ТП-81.
Вторая ступень - двухпоточная по газу и воздуху и одноходовая по воздуху.
Шаги труб, мм (S1 x S2)
1-я ступень 62х40,5
2-я ступень 78х51
Живое сечение по газам, м2
1-я ступень 17,8
2-я ступень 21,5
Живое сечение по воздуху, м2
1-я ступень 25,1
2-я ступень 21,8
Упрощенная схема воздухоподогревателя котла ТП-81
1-вход воздуха; 2-трубные секции; 3-перепускной короб между нижними и верхними секциями первой ступени ВП; 4-короб, направляющий воздух из первой ступени во вторую; 5-трубные секции второй ступени ВП
3. Исходные данные для расчета
Метод последовательных приближений;
Топливо: Итатское месторождение, Канско-Ачинского бассейна.
=130 0С;
=230 0C;
=30 0C
Расчетные характеристики камерных топок при Д≥75т/ч при сжигании твердых топлив.
Таблица 1.
Вид Топочного устройства | Топливо | Коэффиц. избытка воздуха на выходе из топки - | Допустим. тепловая нагрузка объема по услов. горения ( | Потеря тепла от хим. недожога
| Потеря тепла от механичес. недожога
| Доля уноса золы из топки, |
Камерная топка с тв. удалением шлака. | Бурый уголь | 1,20 | 185 | 0 | 0,5-1 | 0,95 |
Присосы воздуха по газоходам:
∆αпп=0,01; ∆αвэ=0,02(на каждую ступень);
∆αвп=0,03(на каждую ступень);
∆αт=0,05; ∆αпл=0,04
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Расчет объемов воздуха и продуктов горения ведется на 1 кг рабочего топлива (твердого и жидкого) или на 1 м3 газового топлива, при нормальных условиях (0 0С и 101,3 кПа).
Теоретический объем сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива при α=1 для твердого и жидкого топлив определяется по формуле Vно,в=(cr + 0,375∙sr)+0,265hr – 0,0333∙or;
Теоретические объемы продуктов горения (при α=1) для твердых и жидких топлив: = 0,0186∙(cr+0,375∙ sr);
= 0,79Vно,в+0,008∙Nr;
= 0,111∙ hr+0,0124∙Wrр+0,0161∙ Vно,в;
Vно,г = +
+
;
Расчет действительных объемов продуктов сгорания по газоходам котла при избытке воздуха α >1 ведется по формулам: (сведены в табл. 5.)
Объем водяных паров
Объем дымовых газов
Объемные доли 3-х атомных газов
Безразмерная концентрация золы в дымовых газах, кг/кг
μзл= ;
где аун- доля золы топлива, уносимой газами.
Масса продуктов сгорания, кг/кг
;
Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания для барандатского угля:
Vно,в=(cr + 0,375∙sr)+0,265hr – 0,0333∙or=
0,0889∙(29,55+0,375∙0,65)+0,265∙3,86-0,0333∙19=3,038864;
= 0,0186∙(cr+0,375∙ sr)= = 0,0186∙(29,55+0,375∙0.65)= 0,55416;
= 0,79Vно,в+0,008∙Nr=0,79∙3,038864+0,008∙0,64= 2,40582;
= 0,111∙ hr+0,0124∙Wrр+0,0161∙ Vно,в= 0,960986;
Vно,г = +
+
=0,55416+2,40582+0,960986=3,920966;
Энтальпия воздуха и продуктов сгорания (α=1) определяется по формулам:
-
для воздуха: Ioв= Vно,в∙(С
)в
-
для дымовых газов:
Ioг= VRO ∙(С
)СО
+Vно,N
∙(С
)N
+Vн o,H
O ∙(С
) H
O,
-
для золы:
Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха α>1 определяется по формуле: Iг = Ioг + (α -1) ∙ Ioв + Iзл,
Расчет теоретических и действительных значений энтальпий сведен в таблицу. 6.
4. Расчет тепловой баланс и КПД котла
Составление теплового баланса котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом, и суммой полезно использованного тепла и тепловых потерь. На основании теплового баланса вычисляется КПД и необходимый расход оплива.
По рекомендации расчет теплового баланса ведем в форме
Таблица 3
№ п/п | Наименование величины | Обозна- чение | Размер- ность | Формула или обоснование | Расчет |
1 | Располагаемое тепло топлива | Qрр | кДж/кг | Qрр ≈ Qнr | 13030 |
2 | Температура уходящих газов |
| 0С | Принята предварительно | 130 |
3 | Энтальпия уходящих газов | IУХ | кДж/кг | Таблица.2. | 869,7 |
4 | Температура холодного воздуха | t0 ХВ | 0С | Задана. | 30 |
5 | Энтальпия холодного воздуха | I0ХВ | кДж/кг | Таблица. 2. | 165,328 |
6 | Потери тепла: от химического недожога | q3 | % | [табл. 3.1.] | 0 |
7 | от механического недожога | q4 | % | [табл. 3.1.] | 0,5 |
8 | в окружающую среду | q5 | % | [ рис. 4.1.] | 0,4 |
9 | с уходящими газами | q2 | % |
| 4,758 |
10 | Доля золы в шлаке | а Ш Л | - | (1-аун) | 0,05 |
11 | Температура сухого шлака | t Ш Л | 0С | 6000С | 600 |
12 | Энтальпия золы | Iзл | кДж/кг | Форм3.3 | 38,836 |
13 | Потеря с физическим теплом шлаков | q6 | % | | 0,0157 |
14 | Сумма тепловых потерь | Σqпот | % | q2 +q3 + q4 +q5 +q6 | 5,67 |
15 | Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) |
| % | 100- Σqпот | 94,3 |
16 | Давление перегретого пара за котельным агрегатом | РПП | МПа | Задано | 13,8 |
17 | Температура перегретого пара | t ПП | 0С | Задано | 560 |
18 | Энтальпия перегретого пара | iПП | кДж/кг | Задано | 3489,5 |
19 | Температура питательной воды | t ПВ | 0С | Задано | 230 |
20 | Энтальпия питательной воды | iПВ | кДж/кг | Задано | 990,2 |
21 | Тепло, полезно используемое в котельном агрегате | Q КА | кДж/кг |
| 1095,546 |
22 | Полный расход топлива | B | (кг/с) |
| 24,74 |
23 | Расчетный расход топлива | Bp | (кг/с) |
| 24,62 |
24 | Коэффициент сохранения тепла |
| - |
| 0,996 |
Для данной марки и модификации котла достаточно одного слагаемого из формулы:
=
,
где -количество выработанного перегретого пара, кг/с;
- удельная энтальпия перегретого пара, кДж/кг;
После расчета теплового баланса приступаем к расчету воздухоподогревателя первой ступени.