10.4.2 Расчет второй ступени воздухоподогревателя
Весь воздухоподогреватель выполнен двухпоточным двухступенчатым. Расчет выполняется согласно рекомендациям. Расчет второй ступени выполняется и вводится в ниже следующую таблицу.
Таблица 12- Расчет ВЗП II
Наименование величины
Расчетная формула или страница[1]
Результат расчета
Наружный диаметр труб, d, мм
40
Внутренний диаметр труб, dвн, мм
37
Поперечный шаг, S1, мм
60
Продольный шаг, S2, мм
45
Глубина установки труб, bвп, м
42
Число труб в ряду, Z1, шт
=200
Число рядов труб, Z2, шт
=92
Длина труб воздухоподогревателя, Lвп2, м
2,5
Поверхность нагрева, Fвп2, м2
3,14× 0,04×2,5×200× 92=6066,48
Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп2, м2
=19,7738
Температура воздуха на выходе из второй ступени воздухоподогревателя, t"вп2, °С
300
Энтальпия этого воздуха, h"вп2,
2615,8274
Температура газов на входе во вторую ступень, V’ вп2, °С
420
Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’вп2,
3680,778
Температура воздуха на входе во вторую ступень, t’вп2, °С
220
Энтальпия этого воздуха, h’вп2,
1910,649
Тепловосприятие первой ступени, Qбвп2,
Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому, bвп
1,2-0,08-0,04+ +0,5×0,03=1,11
Присос воздуха в топку, Ùa т
0,08
Присос воздуха в вп, Ùa вп
0,03
Присос воздуха в пылесистему, Ùa пл
0,04
Энтальпия газов на выходе из вп, Н"вп2,
Температура этих газов, V"вп2 °С
328
Средняя температура газов, Vвп2, °С
Скорость дымовых газов, wвп2,
=9,0635
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aк,
aк = CL× CФ×aн
33×1×1,05=34,65
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией , aн,
[1, с.130] aн=¦(wвп2,dвн)
33
Поправка на относительную длину трубок, CL
[1, с.123]
СL =¦(Lвп2/dвн)
1
Поправка, CФ
[1, с.130] СФ=¦(rН2О,Vвп2)
1,05
Объемная доля водяных паров, rН2О
№5 расчета
0,0752
Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности, aл,
aл=0,5×(aнл×э2)
10,08/2=5,04
Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности, a1,
34,65+5,047=39,69
Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху, a2,
[1, с.177, таблица 6.2]
34,65
Коэффициент теплопередачи, К,
Коэффициент использования ВЗП, z
[1, с.147, таблица 6.6]
0,9
Температурный напор на входе газов, Ùtб, °С
V’вп2-t"вп2
420-300=120
Температурный напор на выходе газов, Ùtм, °С
V" вп2-t’ вп2
328-220=144
Средний температурный напор, Ùtвп2, °С
Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.вп2,
18,4996·114·5700/14431,9=832,9492
Несходимость тепловосприятия, dQт.вп2, %
(793,3257-832,9492) ·100/793,3257=4,99<5 %
расчет окончен
Расчет проводится согласно рекомендациям данным для расчета второй ступени экономайзера
Таблица 13
32
Внутр. диаметр труб, dвн, мм
25
80
64
Число рядов труб на выходе из коллектора, ZР, шт
2
(12,0513-0,08)0,08=150,2
28
Живое сечение для прохода газов, Fжэ1, м2
48,2592
Поверхность нагрева, Fэ1, м2
3,14×0,032×6,2×150,2×28×
×2=5239,9757
Длина трубок в экономайзере, L э1, м
4,3
Температура газов на входе в первую ступень, V’э1, °С
V’э1= V"вп2
Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’э1,
Н’э1= Н"вп2
2874,3385
Тем-ра воды на входе в первую ступень, t’э1, °С
240
Энтальпия воды на входе в первую ступень, h’э1,
1239,5
Тем-ра воды на выходе из первой ступени, t’’э1, °С
264
Энтальпия воды на выходе из первой ступени, h’’э1,
1296,8368
Тепловосприятие по балансу, Qбэ1,
88,88·(1296,8368-1239,5)/14,4319=353,1132
Энтальпия газов на выходе из ВЭК, Н"э1,
2874,3385+0,02·173,0248-353,1132/0,99=2531,3735
Изменение избытка воздуха в первой ступени, Ùaэ1
0,02
Температура газа на выходе из вэ, V"э1, °С
251
Средняя температура воды, tэ1, °С
(240+264)/2=252
Средняя температура газов, Vэ1, °С
Средняя скорость газов, wгэ1,
14,4319·5,24·(374+273)/ (273·48,2592)=3,7138
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aн
58×0,75 ×0,7×99=30,1455
Поправка на компоновку пучка, СS
Из расчета второй ступени
0,7
Поправка на число поперечных труб, CZ
[1, с.125] СZ =¦(z2)
0,75
[1, с.123] СФ=¦(rН2О,Vэ1)
0,99
Объемная доля водяных паров, rН2О,
0,0738
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aн,
[1, с.124]
aн=¦(w гэ1×d)
58
Коэффициент теплоотдачи излучением, a1,
30,1455
Коэффициент теплопередачи, Кэ1,
30,1455/(1+0,0063·30,1455)=25,3349
Коэффициент загрязнения стенки, e,
0,0063
Температурный напор на выходе газов, , °С
328-264=64
Температурный напор на входе газов, , °С
251-240=11
Средний температурный напор, Ùtэ1, °С
(64+11)/2=37,5
Тепловосприятие первой ступени экономайзера, Qт.э,
55239,9757·25,3349·37,5/14431,9=344,95
Несходимость тепловосприятия, dQтэ1, %
(353,1132-344,95) ·100/353,1132=2,31
Диаметры трубок, их длину шага и количество, а так же глубину установки в конвективной шахте принять из расчета второй ступени воздухоподогревателя.
Таблица 14
Поверхность нагрева, Fвп1, м2
18200,34
Сечение для прохода газов по трубам, Fгвп1, м2
19,7738
Температура газов на входе в первую ступень, V’вп1, °С
V’вп1= V’’э1
Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’вп1,
Н’вп1= Н’’э1
2531,3735
Температура воздуха на входе в первую ступень, t’вп1, °С
30
Энтальпия воздуха на входе в первую ступень, h’вп1,
267,2652
Температура воздуха на выходе из первой ступени, T’’вп1, °С
170
Энтальпия этого воздуха, H’’вп1,
1539,0148
Тепловосприятие первой ступени, Qбвп1,
1,11
Присос воздуха в воздухоподогреватель, Ùa вп1
Энтальпия газов на выходе из взп, Н"вп1,
2531,3735+0,03·173,0248-1430,7183/0,99=1091,3942
Температура газов на выходе, V’’вп1, °С
№6 расчета по Н"вп1
121
Средняя температура газов, Vвп1, °C
(251+121)/2=186
Ср. скорость газов, wгвп1,
14,4319·5,24·(186+273)/(273·19,7738)=6,43
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности, aк,
aк =СL× CФ×aн
1,1×1×26= 28,6
[1, с.130, рис. 6.6 ]
aн=¦(w гэ1×dвн)
26
СL =¦(Lвп1/dвн)
1,1
[1, с.130] СФ=¦(zН2О,Vвп1)
0,0725
aл=0,5×(aнл×ξэ2)
0,5∙0,180∙26=2,34
28,6+2,34=30,94
28,6
0,9·30,94·28,6/(30,94+28,6)=13,3758
Коэффициент использования воздухоподогревателя, z
V’вп1-t"вп1
251-170=81
V"вп1-t’вп1
121-30=91
Средний температурный напор, Ùtвп1, °С
(81+91)/2=86
Тепловосприятие первой ступени пароперегревателя, Qт.вп1,
18200,34·13,3758·86/14431,9=1450,6895
Несходимость тепловосприятия, dQт.вп1, %
(1430,7183-1450,6895) ·100/1430,7183=1,39% расчет окончен
11. Определение неувязки котлоагрегата
Расчет сведен в таблицу 15
Потеря тепла с уходящими газами, q2, %
=4,6498
КПД, hпг, %
hпг=100-(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)
100-(4,6498+0+0,5+0,48+0,9615)=93,4087
Расход топлива, В,
Тепло воздуха, Qв,
Полезное тепловыделение в топке, Qт,
Удельное тепловосприятие топки, Qлт,
Определение неувязки, /ΔQ/
×hпг - (Qлт+Qш+Qп1+Qп2 + QЭ1+ QЭ2+ QП1+ QП1)(100 –q4/100)
16606,154*0.934087 – (7849,841972+883,809+2109,0099+2001,8914+520,6512+344,95+832,9492+1450,6895)*(100-1.5/100)=-426,6607
Несходимость баланса, /dQ/, %
/ΔQ/*100/
426,6607*100/16606,154=2,5733%
Список используемой литературы
1. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. – М.: Энергоатомиздат, 1988.- 208 с.: ил.
2. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник. //Под ред. Григорьев В.А., Зорин В.М. – М.: Энергия, 1980.
3. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.
4. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 – "Тепловые электрические станции", 1007 – "Промышленная теплоэнергетика" / Сост. Е.А. Бойко, Т.И. Охорзина; КГТУ. Красноярск, 2003. 223с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
