4.3. Расчет ширмового пароперегревателя
Тепловосприятие ширм, складывается из теплоты, получаемой излучением из топки и теплоты от омывающих газов. С учетом тепловосприятия дополнительных поверхностей
Q
Q
+Q
.
Первое слагаемое вычисляется как
разность между теплотой, получаемой из
топки плоскостью входного окна газохода
ширм Q
,
и теплотой, излучаемой из топки и ширм
теплообменных поверхностей, расположенных
по ходу газов за ширмами (трубные пучки,
экраны)
Q
=
Q
-
Q
.
Теплота, получаемая излучением из топки:
Q
=
-коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами
=А/
;
А=1100 С - для твердого топлива.
-
коэффициент распределения тепловой
нагрузки на выходе из топки (табл.4.10
[1])=0.8
-
среднее тепловое напряжение топочных
экранов
-
лучевоспринимающая поверхность входного
сечения ширм в топке,
-
расчетный расход топлива
=B(1-0.01q )
Теплота, изучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами
Q
=
- угловой коэффициент с входного на
выходное сечение ширм
- коэффициент излучения газовой среды
-
лучевоспринимающая поверхность,
находящаяся за ширмами,
=h
*a
h - высота горизонтального газохода на выходе из ширм
-
средняя температура газов в ширме,
-поправочный коэффициент; для угля
=0.5
- коэффициент сохранения теплоты, учитывающей потери теплоты поверхностей в окружающую среду:
и
-
энтальпии газов на входе в поверхность
нагрева и на выходе из нее
- изменение избытка воздуха в поверхности.
-
энтальпия присасываемого воздуха,
определяемая с помощью табл.2.3 [1] по
температуре холодного воздуха.
Коэффициент теплопередачи
,
где
=D/B
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
=
-
согласно кривой № 1 рис.5.19 [1]
- коэффициент загрязнения рис.6.15 [1]
- коэффициент использования, или коэффициент тепловой эффективности (рис.6.17 [1]).
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности
=
согласно рис. 6.4 [1].
Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания для незапыленного потока
=
*
*
;
- согласно рис. 6.14 [1]; - рис. 4.3 [1]
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде
- рис. 6.7 [1]
Расчет поверхностей нагрева:
а) Ширм - удвоенная площадь плоских поверхностей, проходящих через оси труб ширм и ограниченных наружными образующими крайних труб, умноженная на угловой коэффициент ширм X - рис. 5.19 кривая 1 [1];
h
l
n
X
l=[(n-1)S
+d]Z
+1.5(Z
-1),
где Z - число ходов ленты ширм; n - число труб в ленте.
б) дополнительной экранной поверхности нагрева в газоходе ширм - площадь закрытых экранами боковых стен и площадь потолка, умноженные на соответствующие угловые коэффициенты:
F
;
{
}
Распределение тепловосприятий
Общее тепловосприятие составляет 20713 кДж/кг. Тепловосприятие экранов топки – 49%, тепловосприятие ширмового и конвективного пароперегревателей – 28%, экономайзера – 14%, воздухоподогревателя – 9%. В топке имеет место наибольший температурный напор, (теплообмен излучением) поэтому, чтобы не было перегрева экранных труб, там помещают испарительные поверхности. Топочные экраны воспринимают большую часть выделяемой в топочной камере теплоты.
В барабанных котлах высокого давления (14 МПа и выше) доля теплоты, используемая на парообразование, в значительной мере снижается и теплоты, передаваемой в топке, становится достаточной. Поэтому в таких котлах используется экономайзер некипящего типа.