13 Расчет водяного экономайзера второй ступени

Схема водяного экономайзера приведена на рисунке 19.

Рисунок 19 – Схема водяного экономайзера второй ступени

Расчет водяного экономайзера второй ступени выполняется аналогично расчету экономайзера первой ступени. Все характеристики труб остаются прежними, как и в первой ступени.

Тепловосприятие водяного экономайзера второй ступени, кДж/кг

(172)

где – коэффициент сохранения тепла;

– энтальпия газов на входе в экономайзер, кДж/кг;

– энтальпия газов на выходе из экономайзера, кДж/кг;

– величина присосов воздуха в водяном экономайзере;

– количество тепла, вносимого в экономайзере присасываемым холодным воздухом, кДж/кг.

.

По величине определяется энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера, кДж/кг

(173)

где – энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг;

В_р – расчетный расход топлива, кг/с;

– тепловосприятие водяного экономайзера, кДж/кг;

D_вэк – расход питательной воды через экономайзер котла, кг/с.

.

По найденной энтальпии питательной воды, ⁰С, определяем температуру питательной воды на выходе из экономайзера: .

Температурный напор, ⁰С, (рисунок 20)

Рисунок 20 – Температурный напор

(174)

Скорость дымовых газов, м/с

(175)

где В_р – расчетный расход топлива, кг/с;

V_г – объем газов, м³/кг, для водяного экономайзера второй ступени;

– расчетная средняя температура газов в экономайзере, ⁰С,

– площадь живого сечения для прохода газов, м².

(176)

где а_вп – глубина конвективной шахты, м, (из расчета взп 2 ступени);

b_т – ширина конвективной шахты (равна ширине топки), м;

z₁ – число труб в одном ряду пакета экономайзера, шт;

d_н – наружный диаметр труб, м.

, (177)

где а_вп – глубина конвективной шахты, м;

– поперечный шаг труб, м.

.

,

.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией [1]: С_z=1, C_s=0,98, C_ф=1, Вт/(м²·⁰С).

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяется как где – коэффициент теплоотдачи излучением, принимаем

Коэффициент теплопередачи,Вт/(м²·⁰С):

(178)

где – коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/(м²·⁰С);

– коэффициент загрязнения конвективной поверхности, (м²·⁰С)/Вт, определяем аналогично как и при расчете первой ступени:

(179)

где – исходный коэффициент загрязнения, (м²°С)/Вт [1]:

С_d – поправка на диаметр [1]: С_d=0,7;

– поправка, для каменных углей составляет (м²·⁰С)/Вт;

С_фр – поправка на фракционный состав золы

(180)

где значение R₃₀ принимается равным 30-60%; примем R₃₀=50%, тогда

,

Площадь поверхности нагрева, м²

, (181)

где В_р – расчетный расход топлива, кг/с;

– тепловосприятие второй ступени водяного экономайзера, кДж/кг;

к – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·⁰С);

– температурный напор, ⁰С.

.

Длина одного змеевика, м

, (182)

где – площадь поверхности нагрева, м²;

– наружный диаметр труб, м;

z₁ – число труб в одном ряду пакета экономайзера.

.

Число рядов по ходу газов (число петель), шт:

.

Полная высота пакета экономайзера, м,

.

Выполняем экономайзер второй ступени в один пакет, так как высота пакета меньше 1,5 м.