8.2 Расчет пароперегревателя

Из уравнения теплового баланса определяется теплосодержание газов за пароперегревателем , а затем поJ-t диаграмме – соответствующую им температуру газов за пароперегревателем:

Теплосодержание газов за пароперегревателем, кДж/кг

где – энтальпия газов перед пароперегревателем, соответствующая, кДж/кг;

= =9237,63 кДж/кг;

–энтальпия газов после пароперегревателя, кДж/кг;

–количество теплоты, внесенное холодным воздухом присосов пароперегревателя, кДж/кг;

–потери теплоты в окружающую среду пароперегревателем, кДж/кг;

n – количество конвективных поверхностей нагрева, шт.

- теоретические потери тепла в окружающую среду;

i_н – энтальпия насыщенного пара при давлении в барабане р=2,3 МПа, кДж/кг.

i_пп- энтальпия перегретого пара при Р=2,3МПа и t=370˚С,[1] i_пп=3172,4

По диаграмме J-t определяем по температуру газов за пароперегревателем,= 526˚С.

Из уравнения теплопередачи определяется необходимая поверхность нагрева пароперегревателя Н_пп:

где К_пп – коэффициент теплопередачи пароперегревателя, Вт/(м²·К); К_пп=40 Вт/(м²·К) (По заданию);

Δt_ср – средний температурный напор для противоточной схемы нагрева пароперегревателя, ˚С:

где ,– большая и меньшая разница температур греющего и нагреваемого теплоносителей,^оС, в зависимости от используемой схемы теплообмена в поверхности нагрева (рис. 4).

Рис. 5. Схема теплообмена в поверхностях нагрева пароперегревателя (индексами 1 обозначены параметры греющего теплоносителя,

2 – нагреваемого; параметры с одним штрихом – на входе

в поверхность нагрева, с двумя штрихами – на выходе)

Трубы пароперегревателя набираются в соответствии с паспортом котла из стальных труб диаметром d = 32 мм, расположенных в коридорном порядке.

Количество труб в поверхности нагрева пароперегревателя определяется по формуле:

Принимаем ближайшее меньшее число труб в поверхности нагрева пароперегревателя – 913 шт.

где d – наружный диаметр труб, принятых к установке в пароперегревателе, м;

l– обогреваемая длина труб пароперегревателя, м.

Количество труб по ширине котла (длине газохода) определяется соотношением:

Округляем и принимаем ближайшее меньшее чётное число – 34 трубы в ряд по ширине газохода

где b -глубина газохода равная ширине топки, м;

d- наружный диаметр труб, м;

S₂ - шаг установки труб, м.

Необходимое количество рядов труб по ширине газохода, шт:

Округляем и принимаем­– 27 рядов по ширине газохода.

a= * S₁ +=27·0,064+2·0,032=1,792

принимаю ширину газохода пароперегревателя – 1,8 м.

Фактическая площадь поверхности нагрева пароперегревателя, м²:

Превышение фактической площади поверхности над расчетной:

Фактическая площадь поверхности пароперегревателя больше расчетной менее чем на 2%, что входит в допустимый предел.

Скорость движения газов в пароперегревателе определяют по формуле, м/с:

где t_г – средняя температура газового потока в поверхности нагрева, ^оС;

t_г=(725+526)/2=625,5 ^оС

F – живое сечение поверхности нагрева, предназначенное для прохода газов, м²:

Скорость дымовых газов в пароперегревателе входит в требуемый предел 6...14 м/с, следовательно, оставляю ранее принятую компоновку.