Котлы(БГ-35) (987282), страница 2
Текст из файла (страница 2)
фр.=7,17( 4,2+13,4+2,52+1,89)=157,81 м 2 - площадь задней стены (с частью холодной воронки) : F ст. з .=7,17(1,5+10,05+2,52+1,89)=114,43 м 2 - площадь прохода для фестона : F ф=7,17⋅4,56=32,7 м 2 - суммарная поверхность стен топочной камеры : F ст=2Fст .б .
+F ст .фр. +F ст. з . +F ф= =2⋅97,77+157,81+114,43+32,7=500,48 м 2 - поверхность стен, занятая горелками : эту величину можно оценить по следующей формуле : здесь -8- 0 Fгор=kBV β \( t rSub {ГВ} +273 \) } over {ω rSub {1} 273} } ,м rSup {2} } {¿ ¿ k - поправочный коэффициент = ω1 - скорость истечения пылевоздушной смеси из горелок, принятая ранее = 18 м/c; 1.5 ; tГВ - температура подогретого воздуха, принятая ранее = = 310 °С; β” - отношение количества воздуха на выходе из воздухоподогревателя к теоретически необходимому. Можно рассчитать по следующей формуле : -8- ая ранее = бходимо- -8- β=α rSub {Т} - Δα rSub {Т} - Δα rSub {п .
пр . } } {¿ αТ здесь - коэффициент избытка воздуха в топке 1.22 ; ΔαT - присосы воздуха в топочной камере. Выбираем по таблице XVI из [1] = 0.07 ; ΔαП.ПР. - присосы воздуха в системе пылеприготовления. Выбираем по таблице XVI из [1] для шаровой барабанной мельницы с промбункером при сушке горячим воздухом = 0.1 ; Итак β=1,22 - 0,07 - 0,1={}} {} # {} } } {¿ ¿ 1.05 ¿ Таким образом F гор =1,5 4,13⋅5,9⋅1,08(350+273) = 15⋅273 1.48 м2 - поверхность стен топки, закрытая экранами : F пл=F ст−F ф −F гор =500,48−32,7−6,01= 461.77 м2 - лучевоспринимающая поверхность топки : Общую поверхность топки можно разделить на стены с натрубной обмуровкой (FНТ= 390.66 м2 , e=0) обмуровкой (FНК= 70.86 и стены с накаркасной м2 , e=0,8) Отношение шага труб экранов к их диаметру равно S 90 = = 1.18 d 76 Выберем по номограмме 1 [1] значения угловых коэффициентов для этих двух видов стен : χ нт = 0.96 χ нк = 0.98 Cреднее значение углового коэффициента : χ ср = F нт χ нт +F нк χ нк 390,66⋅0,96+70,86⋅0,98 = = F пл 461,77 0.963 Лучевоспринимающая поверхность экранов : H лэ = χ ср F пл=0,963⋅461,77= 444.68 м2 Суммарная лучевоспринимающая поверхность топки : H л=H лэ +H лф =H лэ + χ ф F ф =444,68 +1⋅32,7= 477.38 м2 -9- H л=H лэ +H лф =H лэ + χ ф F ф =444,68 +1⋅32,7= Степень экранирования : Объем топочной камеры : H л 477,38 χ эк = = = Fст 500,48 0.95 V т =F ст.
б. b=97,77⋅7,17= 701 м3 -9- атрубной нтов для -9- Тепловой расчет топки : Теперь можем провести тепловой расчет топки. Тепловой расчет топки заключается в определении лучевоспринимающей поверхности топки исходя из новых условий. Эта величина находится из совмечтного решения двух уравнений для лучевоспринимающей поверхности: критериального (ур-ние 6-31 из [1]) и уравнения, которое позволяет найти поверхность через коэффициент тепловой эффективности ψ.
Эти уравнения являются функциями от ψ, т.о. задаваясь рядом значений ψ можно графоаналитическим способом определить действительной значение лучевоспринимающей поверхности топки, а также значение углового коэффициента x поверхностей топки. Проведем тепловой расчет и занесем его в таблицу 4. 1 Ед. измерения Наименование Обозначение Таблица 4. Тепловой расчет топки Расчетные формулы или способ определения Расчет 2 3 4 5 HГВ0 Кдж/кг По H-t таблице 3228.50 HХВ0 Кдж/кг По H-t таблице 271.5 QВ Кдж/кг β”HГВ0+(ΔαТ+ΔαП.ПР.)HХВ0 QТ Кдж/кг QН Энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха при tГВ= 310 °С. То же для холодного воздуха при tХВ= 30 °С.
Тепло, вносимое воздухом в топку Полезное тепловыделение в топке Р 100−q3 −q 4 +QВ 100−q 4 = 3436.08 = 29605.08 Температура, которую бы имели продукты горения, если все Адиабатическая температура горения Ta °С К полезное тепловыделение пошло бы на их нагрев.Определяется по H-t таблице при αт интерполированием -10- 2045.6 2318.6 Энтальпия газов на выходе из топки при tT= Кдж/кг По H-t таблице 14198.87 1050 °С. Коэффициент сохранения тепла HТ φ 1− -10- q5 η+q 5 0.99 ь через -10- продолжение таблицы 4 : 1 Количество тепла, воспринятого в топке на 2 3 4 5 QЛ Кдж/кг φ(QТ-HТ) 15240.34 s м VТ F ст 5.04 1 кг.
топлива Эффективная толщина излучающего слоя 3,6 0,78+1,6⋅rH 2O Коэффициент ослабления лучей для трехатомных kГrП 1 МПа⋅м газов t Т +273 (√ ) ( ) −0,1 ׿¿¿ 1−0,37 ⋅rП⋅10 1000 pП s r =r где П H 20 0.8108 +r RO 2 p П =pr П p- давление в топке = = 1 атм. 43ρ Г μ ЗЛ 10 3 3 √( tT +273 )2⋅d 2ЗЛ плотость дымовых газов ρг Коэффициент ослабления лучей золовыми kЗЛμЗЛ частицами берем 1.3 кг/м3 1 эффективный диаметр МПа⋅м золы dзл берем из таб- 1.1431 лицы 6-1 [1]: dзл= 13.00 мкм (для камерных топок с шаровыми барабанными мельницами) Коэффициент ослабления лучей частицами кокса Коэффициент ослабления лучей топочной средой Степень черноты факела Средний коэффициент тепловой эффективности k aФ ΨСР 1 МПа⋅м kкоксx1x2 1 МПа⋅м kГrП+kЗЛμЗЛ+kкоксx1x2 1−e −kps Произвольно выбираем три точки для дальнейших расчетов Степень черноты топки aT 10⋅1⋅0,1= 1 2.9539 −3,6426⋅0,1⋅5,04 1−e = 0.7743 0.2 0.3 0.4 aФ aФ +(1−aФ )ψ СР 0,56−0,5 здесь : -11- ### ### ### hг Hт 0,56−0,5 4,1 = 14,55 hг Параметр М - расстояние от се- редины холодной воронки - расстояние от сер.
холодной воронки до сер. выходного окна ≈ -11- 4,1 = 14,55 = 0.42 до горелок ≈ 4.1 Hт 0,56−0,5 14.6 Коэффициент загрязнения для топки до реконструкции (располагаемый) возьмем из талицы 6-2 [1] : ξ= 0.45 Определим располагаемую величину лучевоспринимающей поверхности : (ξHЛ)Р=ξχэкFСТ=0,45·0,954·500,48= 214.86 м2 Требуемое в связи с реконструкцией значение лучевоспринимающей поверхности топки определим из решения системы двух уравнений : (ξH Л ) ТР= (1) (2) ¿ 1011⋅B P⋅Q Л 5,67⋅aT⋅M⋅T T⋅T 3a 1011⋅3,96⋅12769,32 √ Ta 31 M 2 2 ( ) TT −1 = 2 1 2256,3 −1 ¿ = 3 2 1323 aT 5,67⋅0,42⋅1323⋅2256,3 0,42 31 √ ( ) 65.26 aT (ξHЛ)ТР=ψСР·FСТ=ψСР·500,48 Теперь решим уравнения 1 и 2 для трех приведенных выше коэффициентов тепловой эффективности ψСР : ψСР (ξHЛ)ТР по (1) (ξHЛ)ТР по (2) 0.2 0.3 0.4 69.06 70.93 72.83 100.10 150.14 200.19 Изобразим полученные точки на графике и найдем решение системы : 240 220 200 (ξHЛ)ТР 180 м2 160 140 120 по (1) Linear ( по (1)) по (2) Linear ( по (2)) -12- 180 Linear ( по (1)) по (2) Linear ( по (2)) 160 140 120 100 0.0 0.1 0.2 0.3 ψСР 0.4 0.5 0.6 -12- Координаты точки пересечения являются решением системы уравнений 1 и 2.
Запишем их : (ξHЛ)ТР= 2 67.8 м ΨСР= 0.135 Как видим, требуемая лучевоспринимающая поверхность меньше имеющейся в наличии (располагаемой), избыточную лучевоспринимающую поверхность закрываем шамотным кирпичом ( устанавливаем зажигательный пояс). Площадь зажигательного пояса : Fплзэ= (ξHЛ)Р-(ξHЛ)ТР ξоэXоэ-ξзэXзэ 214.86-67.8 0.6*0.97-0.1*1 303 Высота зажигательного пояса : h = Fплзэ/b = 16/7.17*4 = 7.598 м Зажигательный пояс располагаем на фронтальной стене топки на уровне горелок. 9. Расчет фестона Геометрические характеристики фестона : Геометрические характеристики фестона определяются по чертежам парогенератора и схемы, представленной на рисунке 3. -15- Рисунок 3. Расчетная схема фестона Исходные геометрические параметры фестона : - расположение труб : шахматное -15- - шаги труб : по ходу газов - S’2= 380 мм.
S”2= 300 мм. в глубину - S1= 270 мм. z2= 3 - число рядов по ходу газов : z1= 25 - число труб в одном ряду : - диаметр труб : d= 76 (76х5 мм.) Поверхность нагрева фестона : Hф=pdlсрz1z2=3,14×0,076×4,950×25×3 88.6 м2 Средний шаг по глубине : S2ср= S'2 H'1+S rSub { size 8{2} } H 1 H'1+H rSub { size 8{1} } } } = { { 380 cdot 61,2+300 cdot 27,2} over { 88,6} } ={}} {¿ ¿¿ 354.6 мм. Относительные шаги труб : s1=S1/d=270/76= 3.55 s2=S2ср/d=354,6/76=4.67 Сечение для прохода газов : F=lгоb-z1lгоd=5·7,17-25·5·0,076= 26.35 м2 Эффективная толщина излучающего слоя : s=0,9d ( 4 S 1⋅S 2ср 4 0,270⋅0,3546 − 1 =0,9⋅0,076⋅ −1 = 1.376 м. 2 π d 3,14 0,076 2 ) ( ) Тепловой расчет фестона : Тепловой расчет фестона для данной задачи будет заключаться в определении температуры газов за фестоном и тепловосприятия фестона.
Т.о. Этот расчет является поверочным в отличии от расчета топки. Температура газов за фестоном и тепловосприятие будут определяться из совместного решения уравнения теплового баланса и уравнения теплопередачи. Зависимость тепловосприятия по балансу и по теплообмену будем приближенно считать линейной от температуры газов за фестоном.
-14- Тепловой расчет фестона приведем в таблице 5. -14- Обозначение Ед. измерения Таблица 5. Тепловой расчет фестона Расчетные формулы или способ определения 2 3 4 5 t’г °С Из расчета топки 1050 H’ Кдж/кг Из расчета топки 14199 t”г °С H” Кдж/кг По H-t таблице QБ Кдж/кг φ(H’- H”) tS °С По таблицам [2] 314.3 tГ °С (t’г+t”г)/2 975.0 960.0 Δtб °С t’г-tS 735.7 Δtм °С t”г-tS Δtср °С (Δtб+Δtм)/2 Средняя скорость газов wг м/c B p V Г ( t Г +273 ) F 273 Коэффициент распреде- hВ Наименование 1 Температура газов перед фестоном Энтальпия газов перед фестоном Температура газов за фестоном Энтальпия газов за фестоном Тепловосприятие фестона по балансу Принимаем два значения Расчет 900 870 11966.5 11535.7 2208.46 2634.63 Температура кипения при Pб=1,065Pпп= = 10,45 Мпа Средняя температура газов Температурный напор на входе газов Температурный напор на выходе газов Средний температурный напор ления тепловосприятия Коэффициент теплоотдачи конвекцией Температура загрязненной стенки aк Вт м2 К По номограмме 13[1] tз °С tS+Δt Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами Коэффициент ослабления По номограмме 11 [11] при х=1 kг aнСzCsCф По номограмме 3[1] 1 r = 0.0634 МПа⋅м H2O pпS= 0.289 1 МПа⋅м -15- 585.7 555.7 660.7 645.7 1.73 1.71 1.13 47,7·0,85·0,92·0,98= 47,4·0,85·0,92·0,98= 314,3+80= 394 8.26 36.6 36.3 лучей золовыми kЗЛμЗЛ частицами 1 По номограмме 4[1] 101x0,0136 1.1581 МПа⋅м Суммарная оптическая толщина запыленного kps (kгrП+kзлmзл)ps 0.3977 потока Степень черноты продуктов сгорания a По номограмме 2[1] -15- 0.33 продолжение таблицы 5.
1 2 Коэффициент теплоотдачи излучением Коэффициент теплоотдачи Коэффициент теплопередачи aл a1 k 3 4 Вт м2 К Вт м2 К Вт м2 К По номограмме 19[1] QT ya1 qлн 2526.38 kHф ΔtСР Кдж/кг 2423.86 Bp передачи Тепловая нагрузка 1х(36,6+45,35)= 82.0 1х(36,3+44,15)= 80.5 0,6x82,0= 49.2 0,6x80,5= 48.3 x(aк+aл) Тепловосприятие фестона по уравнению тепло- 5 45.35 44.15 КВт м2 ηВ B pQл 39.23 F ст Теперь графической интерполяцией можем определить тепловосприятие фестона и температуру газов на выходе из него : 2900 2800 2700 2600 Q Кдж/кг По ур-нию теплопередачи Linear (По ур-нию теплопередачи) По балансу Linear (По балансу) 2500 2400 2300 2200 2100 850 860 870 880 890 900 910 t”г ,°С Итак : - тепловосприятие фестона Qб=Qт=2460 КДж/кг - температура газов за фестоном по I-h-таблице t”г=882 °С I"= 9804,6 кДж/кг -16- 10.Расчет пароперегревателя Пароперегреватель состоит из 2 последовательно (по газам) расположенных ступеней и имеет сложную схему парового потока.
Насыщенный пар по 76 поточным трубам Æ 38´4,5 поступает в змеевики первой ступени пароперегревателя (ППI), является продолжением поточных труб. Располо жение труб коридорное. Шаг по ширине S1=90 мм, шаг по глубине S2=120 мм. Пароохладитель разделяет ППI на две части: предшествующую с прямоточной схемой движения теплоносителей и последующую с последо вательно смешанным током. Вторая ступень пароперегревателя ППII состоит из 2 боковых и одной средней секции, расположенных параллельно по ходу газов. Боковые сек ции, соединённые со средней последовательно по пару.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
