парогенератор

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 АННОТАЦИЯ 6 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПУСКА КОТЛА 7 ПЛАНОВЫЙ ОСТАНОВ КОТЛА 9 I. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЁТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТРАКТОВ ПАРОВОГО КОТЛА. ВЫБОР КОЭФФИЦИЕНТОВ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА 10 II. ТОПЛИВО И ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ 11 III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА 14 IV. ВЫБОР СХЕМЫ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА 17 V. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ТОПКИ 18 V.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ТОПКИ 18 V.2 РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕНА В ТОПКЕ 19 VI ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ФЕСТОНА 25 VII. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОСПРИЯТИЙ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ, ЭКОНОМАЙЗЕРА, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ И СВЕДЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПАРОВОГО КОТЛА 32 VIII. ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ 35 IX. ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА 42 IX.I РАСЧЁТ ВОДНОГО ЭКОНОМАЙЗЕРА 42 IX.II РАСЧЁТ ВОЗДУШНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ 48 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 55 Содержание

Поверочный расчёт выполнен. IX. ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА IX.I РАСЧЁТ ВОДНОГО ЭКОНОМАЙЗЕРА 9.1.1) С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных: Наименование величин Обознение Размерность Величина Температура газов до экономайзера (пе( 0С 601,52 Температура газов за экономайзером (эк( 0С 301,865 Температура питательной воды Tпв 0С 145 Давление пит. воды перед экономайзером Р(эк кгс/см2 48,6 Энтальпия питательной воды iпв ккал/кг 145 Тепловосприятие по балансу Qбэк ккал/кг 1310,63 Объёмы газов при среднем избытке воздуха Vг м3/кг 13,3145 Объёмная доля водяных паров rH2O - 0,1156 Объёмная доля трёхатомных газов rRO2 - 0,2343 Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р(эк = 1,08(Рб. Предварительно определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером: Энтальпию и температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнения теплового баланса по рабочему телу (воде): Где Dэк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях Dэк = Dпе =D; i(эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i(эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг. При указанной схеме включения пароохладителя: По i(эк = 160 ккал/кг и Р(эк = 48,6 кгс/см2 находим и t(эк = 160 0С; По i(эк = 251,274 ккал/кг и Рб = 45 кгс/см2 находим и t(эк = 242,96 0С; Т.к i(эк < i(эк, значит экономайзер некипящего типа. По чертежам парового котла заполняем таблицу. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера Наименование величин Обозн Раз-ть Величина Наружный диаметр труб d м 0,028 Внутренний диаметр труб dвн м 0,022 Количество труб в ряду z1 -- 25 Количество рядов труб по ходу газов z2 -- 40 Шаг труб: поперечный S1 м 0,07 продольный S2 м 0,05 Относительный шаг труб поперечный S1/d -- 2,5 продольный S2/d -- 1,786 Расположение труб змеевика -- -- шахматное Характер взаимного течения -- -- противоток Длина горизонтальной части петли змеевика l1 м 5,1 Длина проекции одного ряда труб на горизонтальную плоскость сечения lпр м 5,2 Длина трубы змеевика l м 104,83 Поверхность нагрева ЭКО (по чертежу) Hэк ч м2 461,06 Глубина газохода а м 1,78 Ширина газохода b м 5,4 Площадь живого сечения для прохода газов Fг м2 5,972 Средняя эффективная толщина излучающего слоя Sф м 0,118 Глубина газового объёма до пучка lоб м 2 Глубина пучка lп м 1,9 Количество змеевиков, включённых параллельно по пару m шт. 50 Живое сечение для прохода пара f м2 0,019 9.1.4) Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании определяют по формуле: где lпр – длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м. Площадь живого сечения для прохода воды: Поверхность нагрева экономайзера: Где l – длина змеевика, определяемая с использованием длины горизонтальной части змеевика (l1): 9.1.5)Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют по средним значениям необходимых величин. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяют по формуле: Где (к - коэффициент теплоотдачи конвекцией; ((л - коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; ( - коэффициент тепловой эффективности поверхности; ( = 1. Для определения (к - коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб, рассчитаем среднюю скорость газового потока: При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13: (н=60 ккал/м2(ч(оС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=1; Сs=1; ( (к = (н(Сz(Сф(Сs = 63(1(1(1 = 60 ккал/м2(ч(оС; Для нахождения (л используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’: Для не запылённой поверхности k(p(S = kг(rn(S(p, где р = 1кгс/ см2; rn=0,2343. рn(S = rn(S = 0,2343(0,118 = 0,02765; По номограмме находим kг = 3,4; ( Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева: tз = 0,5((t(эк + t(эк ) + (40(60) = 0,5((160+242,96) + 47,28 = 248,76 оС; По номограмме находим Сг=0,97; (н=100 ккал/м2(ч(оС; ( (л = (н(а(Сг =100(0,0897(0,97= 8,7 ккал/м2(ч(оС; При расчёте экономайзера на величину (л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей: Где Тк - температура газов в объёме камеры, (К); lоб и lп -- соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А – коэффициент: при сжигании мазута А=0,3; 9.1.6)Температурный напор: ( температурный напор с достаточной точностью можно найти как: 9.1.7)Определим расчётную поверхность: Невязка: Невязка > 2% ( вносим конструктивные изменения. 9.1.8)Найдем требуемую длину змеевика: Следовательно, принимаем Z2р равное 36, то есть Z21 ряда =20, Z22 ряда =16 ( во втором пакете убираем одну сдвоенную петлю. Для первого пакета: Для второго пакета: Высота экономайзера: Расчёт закончен IX.II РАСЧЁТ ВОЗДУШНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ 9.2.1) По чертежам парового котла составляем эскиз воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1(25, на котором указывают все конструктивные размеры. По чертежам и эскизу заполняем таблицу: Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя Наименование величин Обозн Раз-ть Величина Наружный диаметр труб d м 0,04 Внутренний диаметр труб dвн м 0,037 Количество труб в ряду z1 - 72 Количество рядов труб по ходу газов z2 - 33 Шаг труб: поперечный S1 м 0,056 продольный S2 м 0,042 Относительный шаг труб: поперечный S1/d - 1,4 продольный S2/d - 1,05 Расположение труб - - шахматное Характер омывания труб газами - - продольный Характер омывания труб воздухом - - поперечный Число труб, включённых параллельно по газам z0 - 2376 Площадь живого сечения для прохода газов Fг м2 2,555 Ширина газохода b м 4,144 Высота одного хода по воздуху (заводская) hх м 2,1 Площадь живое сечение для прохода воздуха Fв м2 2,6544 Поверхность нагрева ВЗП Hвп м2 2413,99 Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматно-расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух. Определим число труб, включенных параллельно по газам:  Площадь живого сечения для прохода газа: Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции): Поверхность нагрева ВП: 9.2.2) С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта ВП составляют таблицу исходных данных: Наименование величин Обознение Размерность Величина Температура газов до воздухоподогревателя (эк( 0С 301,87 Температура газов за воздухоподогревателем (ух 0С 150 Температура воздуха до воздухоподогревателя t(в 0С 30 Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя tгв 0С 220 Объёмы газов при среднем избытке воздуха Vг м3/кг 14,0698 Теоретический объём воздуха V0 м3/кг 10,62 Температура воздуха до воздухоподогревателем к теоретически необходимому ((вп -- 1,05 Объёмная доля водяных паров rH2O -- 0,1102 Тепловосприятие по балансу Qбвп ккал/кг 695,85 Находим скорости газов и воздуха: Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: Wг=12±3 м/с, а Wв = (0,5(0,6)(Wг = 5,07(6,08 м/с, однако полученная скорость воздуха больше допустимой ( принимаем Wв’=6,08 м/c. Пересчитываем: 9.2.3)Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин. где ( = 0,7 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле: При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14: (н=29 ккал/м2(ч(оС; добавочные коэффициенты: Сф=1,1; Сl=1; ( (к = (н(Сф(Сl = 29(1,1(1 = 31,9 ккал/м2(ч(оС; При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13: (н= 56 ккал/м2(ч(оС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=0,98; Сs=1; ( (к = (н(Сz(Сф(Сs = 56(1(0,98(1 = 54,88 ккал/м2(ч(оС; 9.2.4) Температурный напор: ( температурный напор можно найти как: Поправочный коэффициент ( определяют по номограмме по безразмерным параметрам: По R и Р находим (= 0,96 9.2.5)Определим расчётную поверхность: Невязка: Невязка > 10% ( вносим конструктивные изменения. Принимаем число ходов n=3. Пересчитываем: высота трубного пучка: высота хода: расчетная площадь живого сечения для прохода воздуха: действительная скорость воздуха: Невязка: Невязка <10 % ( расчёт закончен. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с. Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с. Методические указания по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с. Методические указания по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987. Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987. Методические указания по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с. Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. – Л.: Энергия, 1972.—200с. Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. – М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с. 2 4