4 Расчёт испарительных секций

Температура дымовых газов перед испарительными секциями равна температуре дымовых газов на выходе из пароперегревателя, т.е. 643°С. Температура пароводяной смеси при заданном давлении равна =257,4°С (при давлении в барабане котла 4,5 МПа).

Принимаем в первом приближении температуру дымовых газов за испарительными пакетами =370°С.

Определяем среднелогарифмический температурный напор:

°С.

Средняя температура дымовых газов равна:

.

Определим действительный расход дымовых газов:

.

Живое сечение для прохода дымовых газов равно =7,35 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=172 мм, шаг труб по глубине пучка S₂=70 мм, число рядов труб в пакете z₂=22, 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=22, S₁/d_н=172/32=5,375, S₂/d_н=70/32=2,19 и =506,5°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: =0,08; =0,079; =1,08. Тогда

.

На выходе из пароперегревателя при °С энтальпия дымовых газов составит кДж/м³.

Ориентировочно определяем количество тепла, воспринятое поверхностью испарительных секций от дымовых газов 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 энтальпии определяем по рисунку 2. На входе в испарительный пакет при =643°С энтальпия дымовых газов составит =1060 кДж/м³, а при =370°С =590 кДж/м³. Тогда

Вт.

Согласно исходным данным поверхность нагрева второго испарительного пакета равна F₂=285 м², третьего и четвёртого, соответственно, F₃=315 м² и F₄=295м². Общая поверхность нагрева составит:

F= F₂+ F₃+ F₄=285+315+295=895 м².

Определяем среднюю температуру стенок труб:

,

Согласно номограммам [1, рисунки Б1, В1] степень черноты СО₂, Н₂О и поправочный коэффициент равны: =0,075; =0,09; =1,08.

Определяем степень черноты дымовых газов при температуре стенки труб:

.

Коэффициент теплоотдачи излучением определяем по формуле:

Вт/(м²·°С).

Суммарный коэффициент теплоотдачи составит:

Вт/(м²·°С).

Определяем коэффициент теплопередач:

Вт/(м²·°С).

Определяем количество тепла, отданное дымовыми газами в испарительных пакетах:

кВт.

Энтальпия дымовых газов на выходе из испарительных секций составит:

кДж/м³.

При =551,9 кДж/м³ по рисунку 2 определяем температуру газов на выходе из испарительных пакетов: =363°С. Расхождение между принятой и полученной температурой составляет: