3.2.2 Попередній тепловий баланс парогенератора
Попередній тепловий баланс складається з метою уточнення втрати q2 і ККД котла, визначення необхідної витрати палива та розподіл теплоти димових газів по елементах котла.
Щоб розрахувати баланс, необхідно по конструкції котла накреслити розрахункову теплову схему і знайти параметри крапок середовища, яке нагрівається, (вода, пар) по всьому тракті котлу.
Розрахункова теплова схема котла представлена на рисунку 3.1. За завданням тиск пари в пароводяному колекторі Рпвк=4МПа, за допомогою термодинамічних таблиць води і пара знаходимо параметри води та пароводяної суміші в пароводяному колекторі [9].
Рисунок 3.1 Розрахункова теплова схема котла.
Параметри середовищ
1-а точка 2-а точка
Dпв =1,1166 кг/с Dпв = 1,1166кг/с
Рпв = 1000 кПа Рв = 950 кПа
Tпв = 50 0С tв = 120оС
Iпв (hпв) = f (p, t) = 210,1 кДж/кг hв (і) = 504,2 КДж/кг
Nпв = f (p, t) = 0,0010117 м 3/кг νв = 0,0010602 м 3/кг
3-я точка 4-а точка
Dпв = 1,1166 кг/с Dк = 1,111 кг/с
Рпв1 = 900 кПа Рпвк = Рпвк = 900 кПа
Tпв1 = tв - (30…40) = 140 оС tS = 175,36 оС
hпв1 = 589,5 кДж/кг h′ = 742,6 кДж/кг
пв1
= 0,0010797м
3/кг
r = 2030,4 кДж/кг
h′′ = 2773,0кДж/кг
′ = 0,0011213 м 3/кг
′′ = 0,21484 м 3/кг
5-а точка
Dк = 1,1166 кг/с
Рпвк = 900 МПа
tS = 175,36 оС
hх = h′ + r · х = 2752,696 кДж/кг
х = ′ + ( ′′ - ′)·х =0,21270 м3/кг
де х = 0,99 - ступінь сухості пара.
3.2.2.1 Вихідні дані
Вихідні дані для розрахунку попереднього теплового балансу парогенератора приведені в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 Вихідні данні
Величина, позначення, одиниця виміру |
Іденти- фікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
Коди варіантів розрахунку: |
|
|
|
– визначальна величина ККД |
K |
За ККД |
0 |
– тип парогенератора Р |
IP |
За конструкцією пароперегрівача |
0 |
– тип повітряпідігрівника ГП |
IGP |
За типом повітря-підігрівача |
0 |
Код компонованої схеми конвективної ПУ поверхні |
N |
За типом котла |
1 |
Витрата пара на розпил палива, Gф, кг/кг |
GF |
Див. таблицю 3.1 |
0,020 |
Ентальпія пара, який розпилює, iф, МДж/кг |
FIM |
Із розрахунку теплової схеми |
2,7530 |
Теплоємність палива, Сп, КДж/(кг·К) |
CT |
1,738+0,00251 · ТТ |
2,11450 |
Температура палива, tп, оС |
TT |
За графіком [14] |
150,0 |
Температура холодного повітря, tхп, оС |
TXB |
Приймається із умов експлуатації |
20,0 |
Температура повітря після проходження міжобшивочного простору кожуха, t1х.п., оС |
T1XB |
Приймається згідно типу парогенератора |
50,0 |
Продовження таблиці 3.4
Величина, позначення, одиниця виміру |
Іденти- фікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
|
Температура повітря після зовнішнього (парового) повітря-підігрівника, t1г.в., оС |
T1GB |
При відсутності зовнішнього повітря-підігрівника T1GB = TXB |
50,0 |
|
Температура повітря після газового повітряпідігрівника, t2г.п., оС |
T2GB |
За технічним завданням |
50,0 |
|
Теплоємності повітря, кДж/(м3· оС): |
|
|
|
|
Схв |
CXB |
За даними [16] |
1,3120 1,3150 |
|
С1хв |
C1XB |
|||
С1гв |
C1GB |
За даними [16] |
1,3150 1,3150 |
|
С2гв |
C2GB |
|||
Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива, q3, % |
QM3 |
Прийнято за [15] |
0,50 |
|
Втрата теплоти від |
QM4 |
Прийнято за [15] |
0 |
|
Втрата теплоти в навколишнє середовище, q5,% |
QM5 |
Прийнято за [15] |
2,20 |
|
Втрати теплоти |
QM6 |
Прийнято за [15] |
0 |
|
ККД парогенератора, ηпг, % |
KPD |
Задано |
90,267 |
|
Нижча теплота згоряння робочої маси палива, Qрн, МДж/кг |
QPН |
За заданою маркою палива [14] |
39,20 |
|
Ентальпія води при тиску Рк стану насичення, i, МДж/кг |
SI |
За даними [9] |
0,7430 |
|
Теплота ПУ (при тиску Рк), r, МДж/кг |
RM |
За даними [9] |
2,0300 |
|
Продовження таблиці 3.4
Величина, позначення, одиниця виміру |
Іденти- фікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
Ентальпія перегрітої пари, hпе, МДж/кг |
PE |
За даними [9] |
2,7527 |
Ентальпія охолодженої пари, hохл, МДж/кг |
OXL |
За даними [9] |
0 |
Температура, яку треба забезпечити відхідними газами, від, оС |
TYX |
Прийнято за [15] |
170,0 |
Ентальпія живильної води, hжв, МДЖ/кг |
PB |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
0,2100 |
Ентальпія води на виході із економайзера, Hжв, МДж/кг |
PBI1 |
SI-(0,125-0,210) прийнято за рекомендаціями [15] |
0,589 |
Ентальпія води на виході із першої по ходу секцією економайзера, h1жв, МДж/кг |
BI |
Прийнято (PB + (PBI1–PB)·m), де: m = (0,50…0,90) – доля теплоти, яка передається у першій секції економайзера |
0,5040 |
Ентальпія пара у проміжному пароперегрівача на вході, h1п.п |
PPI1 |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
0 |
Ентальпія пара у проміжному пароперегрівач на виході, h2п.п |
PPI2 |
0 |
|
Вихідне значення меншої різниці температур на виході із парогенератора, Δtп, оС |
DTI |
Прийнято за [15] |
30,0 |
Продовження таблиці 3.4
Величина, позначення, одиниця виміру |
Іденти- фікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
|
Температура середовища, яка нагрівається у місті визначення меншої різниці температур, tср, оС |
TCP |
Прийнято за компонованою схемою парогенератора |
140,0 |
|
Ступінь сухості пари на виході із ПВК, х |
X |
За рекомендацією [15] |
0,99 |
|
Кількість охолодженої пари, Dохл, кг/с |
DOXL |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
0 |
|
Кількість насиченої пари, Dн кг/с |
DH |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
1,39 |
|
Кількість пари, яка перегрівається у проміжному пароперегрівачі Dпп, кг/с |
DPP |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
0 |
|
Температура газів на виході із топки (за топкою), зт, оС (вихідна) |
T3TI |
За рекомендаціями [16] |
1400,0 |
|
Кількість перегрітої пари, який подається на турбіну, Dпе, кг/с |
DT |
Із розрахунку теплової схеми (технічне завдання) |
0 |
|
Ентальпія пара на виході із першої по ходу пару, секції пароперегрівача, i1 пе, МДж/кг |
PEI1 |
PE – (PE – (SI + RM · X)) · n, де: n = (0,50÷0,40) – доля теплоти, яка передається у 2-у секцію пароперегрівача |
2,7527 |
|
Друківка результатів розрахунку представлена на сторінці ____.