
- •Содержание
- •1 Описание парогенератора
- •1.1 Топочная камера
- •1.2 Барабан котла и сепараторные устройства
- •1.3 Пароперегреватель
- •2 Тепловой расчет парогенератора
- •2.2.1 Расчетное задание
- •2.2.2 Топливо, воздух, продукты сгорания
- •Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора
- •2.2.3 Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
- •Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/м3.
- •2.2.4 Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
- •Расчет теплового баланса парогенератора и расхода топлива.
- •2.2.5 Основные конструктивные характеристики топки
- •Расчет конструктивных характеристик топки
- •2.2.6 Расчет теплообмена в топке
- •2.2.7 Расчет фестона
- •Поверочный расчет фестона
- •2.2.8 Расчет перегревателя
- •2.2.9 Расчет испарительного пучка
- •2.2.10 Расчет хвостовых поверхностей
- •2.2.10.1 Расчёт воздухоподогревателя
- •2.2.10.2 Расчёт экономайзера
- •2.2.11 Расчет невязки теплового баланса парогенератора
- •Расчет невязки теплового баланса парогенератора
- •3 Выводы
- •Список использованной литературы
2.2.5 Основные конструктивные характеристики топки
Парогенераторы типа БКЗ-210-140 имеют топку для сжигания газа, мазута и твердого топлива. Определяем активный объем и тепловое напряжение объема топки qг. Расчетное тепловое напряжение не должно превышать допустимого, указанного в табл. 4-3.
С учетом рекомендаций главы 4 [2] определяем активный объем топки (VТ), тепловое напряжение объема топки (qV) не должно превышать допустимого, указанного в таблице 4-2 [2,с.22].
Расчеты выполняем в соответсвии с таблицы 2-6.
Таблица 2-6.
Расчет конструктивных характеристик топки
Величины |
Единица |
Расчет |
||
наименование |
обозначение |
расчтеная формула или способ определения |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Активный объем камеры |
|
по конструктивным размерам |
м3 |
992 |
Тепловое напряжение объема топки: расчетное
допустимое |
|
[1,табл.4-5,с.24] |
кВт/м3
кВт/м3 |
|
Количество горелок |
|
[1,табл.III-10,с.157] |
- |
1 |
Теплопроизводительность горелок |
|
|
МВт |
|
тип горелки |
- |
[3,табл.8.20,с.248] |
- |
|
2.2.6 Расчет теплообмена в топке
Стены топки парогенератора БКЗ-210-140 полностью экранированы трубами диаметром 60 * 5.5, сталь 20, с шагом 64 мм. По конструктивным размерам топки рассчитываем полную площадь её стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты расчета сводим в таблицу 2.5.
По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчет проводим в соответствии с таблицей 2.6.
Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки НЛ.
Таблица 2-7.
Расчет полной площади поверхности стен топки Fст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Hл
Величина |
Единица |
Стены топки |
Выходное окно топки |
Суммарная площадь |
|||
наименование |
обозначение |
фронтовая и свод1 |
боковые |
задняя |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Общая площадь стены и выходного окна |
|
м2 |
|
|
|
|
542 |
Расстояние между осями крайних труб |
|
м |
9,536 |
6,656 |
9,536 |
9,536 |
|
Освещенная длина труб |
|
м |
|
|
|
|
153,9 |
Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью: полная |
|
м2 |
|
|
|
|
530 |
Наружный диаметр экранных труб |
|
мм |
60 |
60 |
60 |
60 |
|
Шаг экранных труб |
|
мм |
64 |
64 |
64 |
64 |
|
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) отношение отношение |
|
мм
- - |
80
1,067 1,33 |
80
1,067 1,33 |
80
1,067 1,33 |
|
|
Угловой коэффициент экрана |
|
- |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
1 |
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
|
м2 |
|
|
|
|
530 |
1С учетом площади зеркала горения |
По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчеты проводим в соответствии с таблицей 2-8.
Таблица 2-8.
Поверочный расчет теплообмена в топке
Величина |
Расчетная формула или способ определения |
Расчет |
Суммарная площадь луче воспринимающей поверхности, Нл,м2 |
По конструктивным размерам |
530 |
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Нл.откр, м2 |
По конструктивным размерам |
530 |
Полная площадь стен топочной камеры, Fст, м2 |
По конструктивным размерам |
542 |
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности, ψср |
[1,ф.5-10,с.28] |
|
Эффективная толщина излучающего слоя пламени, s, м |
[1,ф.5-23,с.31] |
|
Полная высота топки, Нт |
По конструктивным размерам |
15.62 |
Высота расположения горелок, hг, м |
То же |
2.47 |
Относительный уровень расположения горелок, хг |
hг/Нт [1,ф.5-15,с.29] |
2.47/15.62= =0.16 |
Параметр, учитывающий распределение температуры в топке, М |
0.59-0.2хг [1,ф.5-12,с.28] |
0.59-0.2*0.16= =0.558 |
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, αт |
[1,табл.4-5,с.24] |
1.15 |
Присосы воздуха в топке, Δαт |
По табл. 2-2 |
0.1 |
Температура горячего воздуха, tг.в,0С |
По предварит. выбору |
300 |
Энтальпия горячего воздуха, Iг.в0, кДж/м3 |
По Iϑ- таблице 2-4 |
4282,237 |
Энтальпия присосов воздуха, Iпрс0, кДж/м3 |
То же |
428,2 |
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, QВ, кДж/м3 |
(αТ-ΔαТ)* *Iг.в0+ΔαТIпрс0 [1,ф.5-17,с.29] |
(1.15-0.1)*4282,237+ +0.1*428,2 = 4539,17 |
Полезное тепловыделение в топке, QТ, кДж/ м3 |
[1,ф.5-16,с.29] |
|
Адиабатическая
температура горения,
|
По Iϑ- таблице 2-4 |
2043 |
Температура
газов на выходе из топки
|
По предварительному выбору |
1000 |
Энтальпия
газов на выходе из топки,
|
По Iϑ- таблице 2-4 |
20074,678 |
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, Vср, кДж/(м3 *К) |
[1,ф.5-18,с.30] |
|
Объемная доля: водяных паров, rН2О трехатомных газов, rRO2 |
По табл.2-2 тоже |
0,1169 0,1207 |
Суммарная объемная доля трехотомных газов, rn |
rН2О+ rRO2 [табл.2-2] |
0,1169+0,1207=0,2376 |
Произведение prns, м*МПа |
prns |
1,03*0,2376*6,59=1,61 |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, kг,1/(м*МПа) |
[1,ф.5-26,с.31] |
0,52 |
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа) |
rnkг [1,ф.5-25,с.31] |
0,2376*0,52=0,12 |
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) |
[1,ф.5-25,с.33] |
2,83 |
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа) |
kСВ= kнс+ кСЖ [1,ф.5-31,с.33] |
0,12+2,83=2,95 |
Степень черноты: светящейся части, аСВ несветящейся части, аГ |
[1,ф.5.29-5.30,с.29] 1-е-КсвPS 1-e-KнсPS |
0.52 0.46 |
Степень черноты факела, аФ |
m*aСВ+(1-m)aг [1,ф.5-28,с.32] |
0,558*0,52+0,442*0,46=0,49 |
Степень черноты топки, аТ |
[1,ф.5-20,с.30] |
|
Тепловая нагрузка стен топки, qF, кВт/м2 |
[1,ф.33] |
|
Температура газов на выходе из топки, 0С |
[1,ф.5-3,с.30] |
912,3 |
Энтальпия газов на выходе из топки, , кДж/м3 |
По Iϑ- таблице 2-4 |
13797,8 |
Общее тепловосприятие топки, QТЛ, кДж/м3 |
[1,ф.5-34,с.36] |
0,994*(40075,63-13797,8)=25120,16 |
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, qЛср |
|
|
Полученная
в результате расчета температура газов
на выходе из топки, отличается от принятой
предварительно менее чем на
0С.
Следовательно, пересчета теплообмена
не требуется.