3 Расчёт пароперегревателя

Температура дымовых газов перед пароперегревателем равна температуре дымовых газов на выходе из предвключенного испарительного пакета т.е. °С. Температура пара на входе в пароперегреватель равна =257,4°С (при давлении в барабане котла 4,5 МПа). Принимаем температуру пара на выходе из пароперегревателя равную =360°С.

Принимаем в первом приближении температуру дымовых газов за пароперегревателем равной =645°С.

Определяем среднелогарифмический температурный напор:

°С.

Средняя температура дымовых газов равна:

.

Определим действительный расход дымовых газов:

.

Живое сечение для прохода дымовых газов равно =8,04 м². Тогда средняя скорость дымовых газов составит:

.

Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к шахматному пучку труб, Вт/(м²·°С):

.

Принимаем шаг труб по ширине пучка равным S₁=86 мм, шаг труб по глубине пучка S₂=70 мм, число рядов труб в пакете z₂=8, диаметр труб поверхностей нагрева d_н=32 мм.

По номограмме [1, рисунок А1] при и d_н=32 мм коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном обтекании гладкотрубного пучка труб Вт/(м²·°С), а при z₂=8, S₁/d_н=86/32=2,69, S₂/d_н=70/32=2,19 и =670°С получим ; ; . Тогда

Вт/(м²·°С).

Определяем эффективную толщину излучающего газового слоя:

.

Произведение парциального давления излучающих составляющих на эффективную толщину излучающего газового слоя равно:

;

,

Определяем степень черноты дымовых газов:

.

Согласно номограммам [1, рисунки Б1, В1] степени черноты СО₂, Н₂О и поправочный коэффициент равны: =0,064; =0,037; =1,07.

.

На выходе из пароперегревателя при °С энтальпия дымовых газов составит кДж/м³ (см. рисунок 2).

Ориентировочно определяем количество тепла, отданное дымовыми газами в пароперегревателе по формуле:

, Вт

где - энтальпия при температуре дымовых газов на входе в пароперегре-ватель, кДж/м³;

- энтальпия при температуре дымовых газов на выходе из пароперегре-вателя, кДж/м³.

Численное значение энтальпий определяем по рисунку 2. На входе в пароперегреватель при =695°С энтальпия дымовых газов составит =1156,42 кДж/м³, а при =645°С =1040 кДж/м³. Тогда

Вт.

Определяем среднюю температуру стенок труб:

,

где F – поверхность нагрева пароперегревателя, м².

.

Согласно номограммам [1, рисунки Б1, В1] степень черноты СО₂, Н₂О и поправочный коэффициент равны: =0,062; =0,048; =1,07.

Определяем степень черноты дымовых газов при средней температуре стенки труб:

.

Коэффициент теплоотдачи излучением определяем по формуле:

Вт/(м²·°С).

Суммарный коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к трубам составит:

Вт/(м²·°С).

Определяем коэффициент теплопередач:

Вт/(м²·°С).

Определяем количество тепла, отданное дымовыми газами в пароперегревателе:

кВт.

Теплосодержание дымовых газов на выходе из пароперегревателя составит:

кДж/м³.

При =1060 кДж/м³ по рисунку 2 определяем температуру газов на выходе из пароперегревателя: =643°С. Расхождение между принятой и полученной температурой составляет:

что находится в пределах допустимого ( ).