5. Расчет водяного экономайзера второй ступени
Движение воды в экономайзере восходящее, обеспечивающее свободный выход с водой пара, образующегося в кипящем экономайзере. Для удобства ремонта и эксплуатации экономайзер по ходу продуктов сгорания разделяют на пакеты высотой до 1 м. Разрывы между пакетами 550-600 мм. Змеевики экономайзера располагают перпендикулярно или параллельно фронту котлоагрегата. Расход питательной воды через экономайзер определяется с учетом работы пароохладителя и наличия расхода воды на продувку (доля продувки — р) по формуле:
Dэк = (l+р) · Dкa ,
если производится впрыск собственного конденсата или работает поверхностный пароохладитель. В случае впрыска питательной воды, отбираемой до водяного экономайзера, расход питательной воды определяется по формуле:
Dэк = Dкa + p · Dкa – Dвпp
По температуре воды на входе и выходе t'пв и t"пв и по температуре газов на входе и выходе из ступени ' и " (одна из которых рассчитывается, вторая принимается с последующим уточнением) определяется величина температурного напора ∆t и тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи Qт. Расчет заканчивается построением графика Q-, из которого уточняется температура перед поверхностью эк и соответствующее ей значение Iэк . Графически же уточняются величины t"в, Wг, Wв и др.
-
d = 32х2,5 мм
l = 7055 мм
S1 = 75 мм
Z1 = 59
S2 = 55 мм
Z2 = 6
σ1 = 2,34
НВП = 700 м2
σ2 = 1,71
Количество труб в змеевике – 6
Заходность – 2
Поточность по воде – 2
Поточность по газу – 1
Рисунок 12 - Эскиз водяного экономайзера II ступени
Таблица 9 - Расчет водяного экономайзера II ступени (ВЭ II)
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
Формула |
Величина |
||
Диаметр труб |
d |
мм |
По конструктивным характеристикам |
32х2,5 |
||
Поперечный шаг/ Продольный шаг |
S1/S2 |
мм |
то же |
75/55 |
||
Относительный поперечный шаг |
σ1 |
– |
σ1 = |
S1 |
|
75/32 = 2,34 |
d |
||||||
Относительный продольный шаг |
σ2 |
– |
σ2 = |
S2 |
|
55/32 = 1,72 |
d |
||||||
Число рядов труб поперек хода воздуха |
Z1 |
шт. |
По конструктивным характеристикам |
61 |
||
Число рядов труб по ходу воздуха |
Z2 |
шт. |
то же |
20 |
||
Число ходов по воздуху |
n |
шт. |
то же |
2196 |
||
Живое сечение для прохода газов |
Fг |
м2 |
то же |
18,0 |
||
Живое сечение для прохода воздуха |
fв |
м2 |
то же |
0,14 |
||
Поверхность нагрева |
Нр |
м2 |
то же |
717 |
||
Температура за поверхностью |
˝ |
°C |
Из расчета ВП II |
428 |
||
Энтальпия |
I˝ |
кДж/кг |
Таблица 3. |
3784 |
||
Таблица 9 - Расчет водяного экономайзера II ступени (ВЭ II) – продолжение
Наименование величины |
Обозначение |
Размер ность |
Формула |
Величина |
|||||||
Температура горячей воды |
t′ПВ |
°C |
Из расчета ВЭ I |
237 |
|||||||
Энтальпия |
i´ПВ |
кДж/кг |
[2] |
1024 |
|||||||
Температура газов на входе в ступень |
´ |
°C |
Принимается с последующим уточнением |
550 |
500 |
||||||
Энтальпия |
I΄ |
кДж/кг |
Таблица 3. |
4866 |
4427 |
||||||
Тепловосприятие ступени по балансу |
QБ |
кДж/кг |
QБ = φ · (Iух – I´ + ΔαВЭ · Iохв) |
1078 |
642 |
||||||
Тепловосприятие на выходе при |
i˝ПВ |
°C |
i˝ПВ = |
QБ · Вр |
+ i´ПВ + ∆по |
1345 |
1266 |
||||
ДЭК |
|||||||||||
Приращение энтальпии в ВЭ II ступени |
∆i |
кДж/кг |
∆i = i˝ПВ – i´ПВ |
321 |
242 |
||||||
Условная темпера-тура воды на выходе из ступени (кипящий экономайзер) |
tусл |
°C |
tусл = tкип + |
∆i |
|
356,3 |
346,88 |
||||
2 |
|||||||||||
Таблица 9 - Расчет водяного экономайзера II ступени (ВЭ II) – продолжение
Наименование величины |
Обозначение |
Размер ность |
Формула |
Величина |
||||||||||
Температурный напор на входе газов |
Δt΄ |
°C |
Δt΄ = ´ – tусл |
193,7 |
153,12 |
|||||||||
То же на выходе |
Δt˝ |
°C |
Δt˝ = ˝ – t΄ |
191 |
||||||||||
Средний температурный напор |
ΔtПРТ |
°C |
ΔtПРТ = |
ΔtБ – ΔtМ |
|
192,6 |
171,6 |
|||||||
2,3 lg (ΔtБ/ ΔtМ) |
||||||||||||||
Средняя температура газов |
|
°C |
= |
´ + ˝ |
|
489 |
464 |
|||||||
2 |
||||||||||||||
Средняя температура воды |
t |
°C |
t = |
t΄ + tусл |
|
296,65 |
291,94 |
|||||||
2 |
||||||||||||||
Температура загрязненной стенки |
tЗ |
°C |
tЗ = t + 60 |
356,65 |
351,94 |
|||||||||
Средняя скорость газов |
WГ |
м/с |
WГ = |
Вр· Vr· ( + 273) |
|
7,65 |
7,4 |
|||||||
273 · Fг |
||||||||||||||
Коэффициент тепло-отдачи конвекцией |
αК |
Вт |
αК1 = αН · CФ |
78,59 |
77,42 |
|||||||||
м2 · °C |
||||||||||||||
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
S=0,9d( |
4 |
· |
S1٠S2 |
–1) |
0,12 |
||||||
π |
d2 |
|||||||||||||
Таблица 9 Расчет водяного экономайзера II ступени (ВЭ II) – продолжение
Наименование величины |
Обозначение |
Размер ность |
Формула |
Величина |
|||||
Суммарная поглощающая способность |
PnS |
МПа |
PnS = rn ٠ S ٠ 0,1 |
0,03 |
|||||
Коэф. ослабления лучей 3-х ат. газами |
kГ |
1/МПа٠м |
kГ1 = kоГ ٠ rn |
9,73 |
10,24 |
||||
Коэф. ослабления лучей золовыми частицами |
kЗЛ μЗЛ |
1/МПа٠м |
[6,п.7.3,формула 7 – 13] |
0,552 |
0,584 |
||||
Степень черноты факела |
α |
– |
α = 1 – е-Вu |
0,117 |
0,121 |
||||
Коэф. теплоотдачи излучением |
αЛ |
Вт |
[6,рис.5,9] |
8,892 |
8,662 |
||||
м2 · °C |
|||||||||
Коэффициент загрязнения |
ξ |
– |
[6,стр.12] |
0,0067 |
0,0066 |
||||
Критерий Бугера |
Вu |
– |
Вu = kpS |
0,125 |
0,128 |
||||
Коэффициент теплопередачи |
k |
Вт/м2°C |
к = |
αК + α'Л |
|
56,93 |
56,65 |
||
1 – ξ (αК + α'Л) |
|||||||||
Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи |
QТ |
кДж/кг |
QТ = |
k · Н · Δt |
·10-3 |
958,5 |
850 |
||
Вр |
|||||||||