Грин В.М. Система автоматизированного проектирования воздухоподогревателей энергетических котлов
Подождите немного. Документ загружается.
131
потока воздуха
Невязка скорости потока
дымовых газов
∆w
г
% 9,93
Невязка скорости потока
воздуха
∆w
в
% 4,29
Расчет минимальной по разверке температуры стенки тепло-
обменных труб
Парциальное давление
водяных паров
P
H
2
O
МПа 0,01
Температура
конденсации водяных
паров
t
кон
˚С 51
Приведенная зольность
топлива
A
r
пр
%/(МДж/кг) 1,19
Число атомов серы в
молекуле
серосодержащего
компонента
m - -
Объемный процент
серосодержащего
компонента
g - -
Низшая теплота
сгорания газа
Q
i
d
МДж/кг -
Приведенное
содержание серы в
топливе
S
r
пр
%/(МДж/кг) 0,03
Разность температур
точки росы дымовых
газов и конденсации,
содержащихся в них
водяных паров
∆t
р
˚С 48
Точка росы дымовых
газов
t
р
˚С 99
Количество ходов в
сменном кубе
n
х
см.куб
- 1
Вспомогательный
коэффициент
K
ух
мин
- 0,89
Минимальная по
разверке температура
уходящих газов
ϑ
ух
мин
˚С 55
Минимальная по
разверке температура
стенки трубчатого
воздухоподогревателя
t
ст
мин
˚С 43
132
В таблице А.4 представлен анализ ручного и машинного расчета.
Таблица А.4 - Анализ ручного и машинного расчёта
Величина Единица
измерения
Результаты
ручного расчёта
Результаты
машинного
расчёта
Расхождение
, %
г
f
2
м
5 4,38 12,4
в
f
2
м
5,4 5,68 11,9
г
W
м/с
9 10,07 10,6
в
W
м/с
6 5,44 9,3
к
α
Вт/(м
2
·К) 36 37,04 2,8
k
Вт/(м
2
·К) 23 19,84 13,7
∆t
вп
°С
41 46,21 11,2
впб
Q
.
кДж/кг 1143 1235,22 7,4
F
2
м
5757 6506,56 11,5
Расхождение между машинным и ручным расчетом находится в пределах 10%.
Твердотельная модель воздухоподогревателя парового котла Е-75-3,9-540 КТ [6]
представлена на рисунке А.3
133
Рисунок А.3 -Твердотельная модель воздухоподогревателя парового котла Е-75-3,9-
540 КТ
134
Тест 3. Расчёт воздухоподогревателя парового котлаЕ-75-3,9-440 Ольбикова М.С.
[12].
Для расчета воздухоподогревателя приняты следующие исходные данные для котла,
представленные в таблице А.5
Таблица А.5 - Исходные данные для расчёта ступени ТВП котла Е-75-3,9-440 [12]
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ СТУПЕНИ
ТРУБЧАТОГО РЕКУПЕРАТИВНОГО
ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ
Тип парового котла Е-75-3,9-440
Название, марка топлива Кузнецкий Т
Шифр расчета ДП 140502.32.000 ПЗ
Задание составил(а) Ольбиков М.С.
Тип ступени ТВП 1
Инструкция Расчёт ТВП-1.doc
1. Одноступенчатая
компоновка, холодная
ступень
2. Двухступенчатая
компоновка, холодная
ступень
3. Двухступенчатая
компоновка, горячая
ступень
Схема подвода воздуха
в ТВП
1
Инструкция Расчёт ТВП-1.doc
1. Однопоточная схема
2. Двухпоточная схема
Способ защиты ступени
ТВП от золового износа
5
Инструкция Расчёт ТВП-1.doc
1. Ячейковая защита
2. Установка наставок
большого диаметра
3. Плавный вход в
теплообменные трубы
4. Установка вставок
5. Нет защиты
Тип топлива 2
Инструкция Расчёт ТВП-1.doc
135
1. АШ
2. Каменный и тощий
угли
3. Бурый уголь
4. Канско-Ачинские угли
5. Экибастузский уголь
при R
90
≤19%
6. Сланец
7. Торф
8. Низкосернистый
(S
r
≤0,5%) и
малосернистый (S
r
≤1%)
мазут
9. Сернистый мазут
(S
r
≤2%)
10. Газ
Тип шлакоудаления 1
Инструкция Расчёт ТВП-1.doc
1. Твердое
шлакоудаление (ТШУ)
2. Жидкое
шлакоудаление (ЖШУ)
136
Наименование Обозначение
Единицы
измерения
Величина
Ширина конвективной шахты
a
к.ш
мм 5150
Глубина конвективной шахты
b
к.ш
мм 2200
Наруж ный диаметр теплообменных труб
d
мм 40
Толщина стенки теплообменных труб
δ
мм 1,5
Относительный поперечный шаг теплообменных
труб в шахматном пучке
σ
1
-1,5
Относительный продольный шаг теплообменных
труб в шахматном пучке
σ
2
-1,05
Максимальное число ходов в кубе
n
х.за
д
куб
-2
Максимальная длина теплообменных труб
l
макс
мм 2670
Максимальная масса куба
M
к
у
б
max
т 10
Расстояние от края трубной доски до осей
крайних теплообменных труб поперек потока
воздуха
S
тр.д
доп
мм 40
Расстояние от края трубной доски крайнего куба
до осей крайних теплообменных труб поперек
потока воздуха
S
тр.д
кр.куб
мм 125
Расстояние от края трубной доски до осей
крайних теплообменных труб вдоль потока
воздуха
L
тр.д
доп
мм 320
Расстояние между торцами трубных досок
S
м/куб
мм 0
Толщина трубной доски
δ
тр.д
мм 16
Толщина промежуточной трубной доски
δ
п.тр.д
мм 8
Глубина воздухопровода при двухпоточной схеме
подвода воздуха в ступень ТВП
b
к
мм 0
Скорость воздуха в воздухопроводе при
двухпоточной схеме подвода воздуха в ступень
ТВП
w
к
м/с
Расход топлива с поправкой на механическую
неполноту сгорания
B
р
кг/с (м
3
/с)
2,8
Коэффициент сохранения тепла
φ
-0,9
Коэффициент избытка воздуха на выходе из
топки
α
т
-
137
Коэффициент избытка воздуха по газовой
стороне на входе в ступень ТВП
α
'
-1,2
Коэффициент избытка воздуха по воздушной
стороне на выходе из ступени ТВП
β
''
-1,105
Коэффициент перетока воздуха в газовый тракт
∆α
-0,03
Теоретический объем воздуха при нормальных
условиях, необходимый для полного сгорания 1 кг
(1 м
3
) топлива
V
н
0
м
3
/кг (м
3
/м
3
)
5,87
Действительный объем дымовых газов при
среднем избытке воздуха в ступени ТВП и
нормальных условиях
V
н
г
м
3
/кг (м
3
/м
3
)
8,85
Объемная доля трехатомных газов в продуктах
сгорания
r
RO2
-0,12
Объемная доля водяных паров в продуктах
сгорания
r
H2O
-0,09
Концентрация золы в продуктах сгорания
µ
зл
кг/кг 0,0169
Температура дымовых газов на входе в ступень
ТВП
ϑ
'
˚C
Температура дымовых газов на выходе из
ступени ТВП
ϑ
''
˚C140
Температура воздуха на входе в ступень ТВП
t'
˚C50
Температура воздуха на выходе из ступени ТВП
t''
˚C320
Температура питатель ной воды на входе в
первую ступень экономайзера
t'
1эк
˚C145
Заполняется лист «таблица энтальпий», представленный на рисунке А.4.
Температура
дымовых
газов
Энтальпия дымовых
газов при среднем в
ступени ТВП
коэффициенте избытка
воздуха H
г
, кДж/кг
(кДж/м
3
)
Энтальпия теоретические
необходимого количества
воздуха для полного
сгорания 1 кг (1 м
3
) топлива
H
0.в
, кДж/кг
(кДж/м
3
)
600 7559 4872
500 6233 4027
400 4908 3182
300 3649 2374
200 2391 1565
100 1182 779
Рисунок А.4 - Лист «таблица энтальпий» для котла Е-75-3,9-440
138
Результаты расчёта.
Общие сведения о проекте
Тип парового котла Е-75-3,9-440
Название, марка топлива Кузнецкий Т
Шифр расчета ДП 140502.32.000 ПЗ
Задание составил(а) Ольбиков М.С.
Тип ступени
Одноступенчатая компоновка, холодная
ступень
Схема подвода воздуха в
ступень ТВП
Однопоточная схема
Способ защиты ступени
ТВП от золового износа
Нет защиты
Тип топлива Каменный и тощий угли
Тип шлакоудаления Твердое шлакоудаление (ТШУ)
Расчет параметров дымовых газов и воздуха на входе и выходе
ступени ТВП. Расчет тепловосприятия поверхности нагрева
ступени ТВП
Наименование Обозначение
Единицы
измерения
Величина
Коэффициент избытка
воздуха по воздушной
стороне на выходе из
ступени ТВП
β''
- 1,105
Переток воздуха в из
воздушного тракта ТВП в
газовый тракт
∆α
- 0,03
Коэффициент избытка
воздуха по воздушной
стороне на входе в
ступень ТВП
β'
- 1,135
Средний коэффициент
избытка воздуха в
воздушном тракте
ступени ТВП
β
- 1,12
Коэффициент
сохранения тепла
φ
- 0,9
Температура дымовых
газов на входе в ступень
ТВП
ϑ'
˚С 357,2
Температура дымовых
газов на выходе из
ступени ТВП
ϑ''
˚С 140
Температура воздуха на
входе в ступень ТВП
t' ˚С 50
Температура воздуха на
выходе из ступени ТВП
t'' ˚С 320
Энтальпия дымовых
газов на входе в ступень
ТВП
H'
г
кДж/кг (кДж/м
3
) 4369,15
139
Энтальпия дымовых
газов на выходе из
ступени ТВП
H''
г
кДж/кг (кДж/м
3
) 1665,60
Энтальпия воздуха на
входе в ступень ТВП
H'
в
кДж/кг (кДж/м
3
) 388,976
Энтальпия воздуха на
выходе из ступени ТВП
H''
в
кДж/кг (кДж/м
3
) 2535,6
Тепловосприятие
поверхности нагрева
ТВП
Q
б
кДж/кг (кДж/м
3
) 2404,22
Температура
питательной воды на
входе в первую ступень
экономайзера
t'
1 эк
˚С -
Минимальный
температурный напор в
ступени ТВП
∆t
мин
х.ст.ТВП
˚С -
Минимальный
температурный напор в
первой ступени
экономайзера
∆t
мин
1 эк
˚С -
Отношение
температурных напоров
на горячем конце
ступени ТВП и холодном
конце первой по ходу
воды ступени
экономайзера
(∆t
мин
х.ст.ТВП
)
------------------
- (∆t
мин
1 эк
)
- -
Средняя температура
потока дымовых газов
ϑ
˚С 248,6
Средняя температура
потока воздуха
t ˚С 185
Коэффициент
кинематической вязкости
потока воздуха
ν
в
м
2
/с 0,00003353
Коэффициент
теплопроводности
потока воздуха
λ
в
Вт/(м×К) 0,04
Критерий Прандтля для
потока воздуха
Pr
в
- 0,69
Объемная доля водяных
паров в продуктах
сгорания
r
H
2
O
- 0,09
Коэффициент
кинематической вязкости
потока дымовых газов
среднего состава
ν
г.ср
м
2
/с
3,75778E-
05
Поправочный
коэффициент
Mν
- 0,998
Коэффициент
кинематической вязкости
потока дымовых газов
ν
г
м
2
/с
3,75026E-
05
140
заданного состава
Коэффициент
теплопроводности
дымовых газов среднего
состава
λ
г.ср
Вт/(м×К) 0,04
Поправочный
коэффициент
M
λ
- 0,99
Коэффициент
теплопроводности
дымовых газов
заданного состава
λ
г
Вт/(м×К) 0,04
Критерий Прандтля для
дымовых газов среднего
состава
Pr
г.ср
- 0,66
Поправочный
коэффициент
M
Pr
- 0,99
Критерий Прандтля для
дымовых газов
заданного состава
Pr
г
- 0,65
Расчет основных конструктивных характеристик ступени ТВП
Наименование Обозначение
Единицы
измерения
Величина
Наружный диаметр
теплообменных труб
d м 0,04
Толщина стенки
теплообменных труб
δ
м 0,0015
Ширина конвективной
шахты
a
к.ш
м 5,15
Глубина конвективной
шахты
b
к.ш
м 2,20
Теоретический объем
воздуха при нормальных
условиях, необходимый
для полного сгорания 1
кг (1 м
3
) топлива
V
н
0
м
3
/кг (м
3
/м
3
) 5,87
Расход топлива с
поправкой на
механическую неполноту
сгорания
B
р
кг/с (м
3
/с) 2,80
Относительный
поперечный шаг
теплообменных труб в
шахматном пучке
σ
1
- 1,5
Относительный
продольный шаг
теплообменных труб в
шахматном пучке
σ
2
- 1,05