Расчет воздухоподогревателя I ступени

 

Рисунок 1 – Эскиз воздухоподогревателя БКЗ 210-100

По рекомендации расчет ВЭ I ведем в форме таблицы № 4.

Таблица 4 - Воздухоподогреватель 1 ступень (один ход)

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
	Диаметр труб	d	мм
	Шаги труб
	Относительный шаг -поперечный -продольный
	Число рядов труб -поперек хода -по ходу воздуха
	Общее количество труб	n
	Живое сечение прохода газов
	Живое сечение прохода воздуха
	Поверхность нагрева	H
	Температура уходящих газов
	Энтальпия уходящих газов
	Температура газов на входе
	Энтальпия газов на входе
	Тепловосприятие ступени по балансу
	Присосы воздуха в топку
	Присос воздуха в пылесистему
	Отношение кол-ва горячего воздуха к теор. Необходимому
	Коэф избытка воздуха на выходе из ВП
	Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени
	Температура г.в. на выходе из ступени
	Средняя температура воздуха
	Средняя температура газов
	Объем газов на 1 кг топлива
	Объемная доля водяных паров
	Средняя скорость газов
	Коэф теплоотдачи с газовой стороны
	Средняя скорость воздуха
	Коэф теплоотдачи с воздушной стороны
	Коэф поверхностного нагрева
	Коэф теплопередачи
	Температурный напор на вх газов
	На выходу
	Температурный напор
	Больший перепад температур
	Меньший перепад
	Параметр
	Параметр
	Коэф
	Температурный напор
	Тепловосприятие

 

Рисунок 2 – График воздухоподогревателя I ступень 1 ход.

 

Воздухоподогреватель первой ступени (четыре хода)

Таблица 5 -Воздухоподогреватель первой ступени (четыре хода)

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
	Диаметр труб	d	мм
	Шаги труб
	Относительный шаг -поперечный -продольный
	Число рядов труб -поперек хода -по ходу воздуха
	Общее количество труб	n
	Живое сечение прохода газов
	Живое сечение прохода воздуха
	Поверхность нагрева	H
	Температура уходящих газов		(из расчета ВЗП 1)
	Энтальпия уходящих газов
	Температура газов на входе в ВЗП
	Энтальпия газов на входе в ВЗП
	Температура воздуха на входе в ВЗП
	Энтальпия воздуха
	Тепловосприятие по балансу
	Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени
	Температура гор воздуха на выходе
	Объем газов на 1 кг топлива
	Объемная доля водяных паров
	Ср температура воздуха
	Ср температура газов
	Ср скорость газов
	Коэф теплопередачи с газовой стороны
	Ср скорость воздуха
	Коэф теплоотд с воздушной стороны
	Температурный напор на вх газов
	На выходе
	Температурный напор при противотоке
	Больший перепад температур
	Меньший перепад
	Параметр
	Параметр			0,925
	Температурный напор
	Тепловосприятие

Рисунок 3 – График воздухоподогревателя I ступень 4 хода

Глава вторая. Расчет топки.

Поверочный расчет топки, пред­варяем составлением эскиза топки заданного типа парогенератора. По чер­тежам определяют границы топочной камеры, которые обычно проходят по осевым плоскостям экранных труб или по обращенным в топку поверхно­стям защитного огнеупорного слоя в местах, незащищенных экранами. В вы­ходном сечении объем топки ограничивается поверхностью, проходящей через середину выходного окна.

Границей объема нижней части топки, при наличии холодной воронки, условно принимают горизонтальную плоскость, отделяющую ее нижнюю половину.

Топочная камера прямоугольного сечения, в плане имеет размеры (по осям труб) 6656х9270 и объем 992,57. Стены топочной камеры полностью экранированы трубами 60х6 мм. Экраны топки разделены на 14 самостоятельных циркуляционных контура по числу монтажных блоков.

На выходе из топки установлены ширмовые поверхности пароперегревателя. Под ширмами трубы заднего экрана топочной камеры образуют «порог», верхняя плоскость которого является продолжением наклонного пода верхнего горизонтального газохода. Порог предназначен для улучшения аэродинамики газового потока на выходе из топки и затенения наружных труб ширм от действия прямого излучения факела.

В нижней части топочной камеры трубы заднего и фронтового экранов образуют холодную воронку.

Боковые экраны состоят из трех панелей каждый. Задний и передний экраны состоят из 4-х панелей каждый. Экранные панели подвешены за верхние камеры и при помощи подвесной системы крепятся к каркасу котла.

Для придания экранам жесткости все трубы дополнительно крепятся поясами жесткости. Они связывают все трубы в единую систему, крепятся вверху и свободно расширяются вниз.

Топочная камера оборудована шестью горелками, расположенными на боковых панелях топки. Для растопки котла и подсвечивания факела при низких нагрузках предусмотрено шесть мазутных форсунок с паровым распыливанием.

 

Рис.1. Эскиз топки

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ СТЕН ТОПКИ:

Площадь фронтальной стенки

Площадь задней стенки

Площадь боковых стенок

Площадь потолка

Площадь выходного окна

Площадь стен топки

Площадь горелок

Площадь стен токи, закрытых экранами

ОБЪЕМ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЫ:

ДИАМЕТР И ТОЛЩИНА СТЕН ТРУБ:

-экранов

-потолочных труб

УГЛОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ:

-экранов

-потолочных труб

-труб, расположенных в выходном окне – ширм

ЛУЧЕВОСПРИНИМАЮЩИЕ ПОВЕРХНОСТИ:

-экранов

-потолочной части

-в выходном окне

-топки

ЭФФЕКТИВНАЯ ТОЛЩИНА ИЗЛУЧАЮЩЕГО СЛОЯ:

Таблица 6. Расчет топки.

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Формула (расчет) или обоснование	Расчет
	Объем топочной камеры	Vт	м^3	Конструктивные характеристики	1061,4
	Площадь радиационной поверхности нагрева	Нл	м^2	Конструктивные характеристики	664,67
	Суммарная площадь	𝛴Fст	м^2	Конструктивные характеристики	676,59
	Эффективная толщина излучающего слоя	S	м		5,65
	Коэффициент избытка воздуха в топке	αт	-	Исходные данные	1,2
	Присос воздуха в систему пылеприготовления	∆αпл	-	по табл. XVII [3]	0,04
	Температура горячего воздуха	tгв	^оС	принимаем по табл.1.1 [1]
	Энтальпия	I^огв	кДж/кг	Таблица 4	2503,5
	Температура холодного воздуха	tхв	^оС	Задана
	Энтальпия холодного воздуха	Iхв	кДж/кг	Таблица 4	202,8
	Тепло, вносимое в топку с воздухом	Qв	кДж/кг		2797,13
	Полезное тепловыделение в топке	Qт	кДж/кг		19048,5
	Теоретическая температура горения	υа	^оС	Таблица 3 при Qт=Ia и α''т
	Относительное положение максимума температур	Хт	-		0,27
	Коэффициент	М	-	М0=0,42	0,375
	Температура газов на выходе из топки		^оС	Принята ориентировочно по t1 золы
	Энтальпия	I''т	кДж/кг	Таблица 4	10059,6
	Объемная доля водяных паров		-	Таблица 3	0,145
	Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров	rП	-	Таблица 3	0,273
	Произведение	PПS	МПа∙м		0,15
	Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания	(VC)ср			11,05
	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kг	1/м∙МПа	– номограмма 2 [3]	0,87
	Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kЗЛμЗЛ	1/м∙МПа		0,851
	Коэффициент ослабления лучей частицами кокса	kКμК	1/м∙МПа	табл. 7.3 [1]	0,1
	Оптическая толщина излучающего слоя	k	1/м∙МПа		1,821
	Критерий Бугера	Bu	-		1,03
	Приведенный критерий Бугера		-		0,975
	Степень черноты факела	а	-		0,6
	Угловой коэффициент экрана	Х	-		0,982
	Коэффициент, учитывающий загрязнение экранов	ξ	-	табл. 7.4 [1]	0,45
	Коэффициент, учитывающий теплообмен между топкой и поверхностью	β	-	п. 7.6 [1]	1,0
	Коэффициент тепловой эффективности экранов	ψэф	-		0,44
	Коэффициент тепловой эффективности ширм	ψш	-	[1]	1,0
	Коэффициент, учитывающий загрязнение выходного окна	ξвых	-	ξвых = ξ∙β = 0,45∙1,0	0,45
	Коэффициент тепловой эффективности выходного окна	ψвых	-	ψвых = ξвых∙Х (при Х=1)	0,45
	Средний коэффициент тепловой эффективности	ψср	-		0,47
	Температура газов на выходе из топки		^оС
	Энтальпия газов на выходе из топки	I''т	кДж/кг	Таблица 4	10538,3
	Количество тепла, воспринятое в топке излучением	Q^лт	кДж/кг		6002,1
	Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева	qл	кДж/(м^2∙ч)		92,8
	Теплонапряжение топочного объема	qv	кДж/(м^2∙ч)		158,3

Так как определенная расчетом температура газов на выходе из топки отличается от принятой предварительно не более, чем на ^оС (), то расчет топки считаем завершенным.