Поверочный тепловой расчет парового котла Е-420-138-560 ТП-81 на сжигание Назаровского бурого (стр. 4 из 10)

= 0,79V^н_о,в+0,008∙N^r=0,79∙3,038864+0,008∙0,64= 2,40582;

= 0,111∙ h^r+0,0124∙W^r_р+0,0161∙ V^н_о,в= 0,960986;

V^н_о,г =

+ +

=0,55416+2,40582+0,960986=3,920966;

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания (α=1) определяется по формулам:

· для воздуха: I^o_в= V^н_о,в∙(С

)_в

· для дымовых газов:

I^o_г= V_RO

∙(С

)СО

+V^н_о,N

∙(С )N

+V^н_o,H

_O ∙(С ) H

_O,

· для золы:

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха α>1 определяется по формуле: I_г = I^o_г + (α -1) ∙ I^o_в + I_зл,

Расчет теоретических и действительных значений энтальпий сведен в таблицу. 6.

4. Расчет тепловой баланс и КПД котла

Составление теплового баланса котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом, и суммой полезно использованного тепла и тепловых потерь. На основании теплового баланса вычисляется КПД и необходимый расход оплива.

По рекомендации расчет теплового баланса ведем в форме

Таблица 3

№ п/п	Наименование величины	Обозна- чение	Размер- ность	Формула или обоснование	Расчет
1	Располагаемое тепло топлива	Qрр	кДж/кг	Qрр ≈ Qнr	13030
2	Температура уходящих газов		0С	Принята предварительно	130
3	Энтальпия уходящих газов	IУХ	кДж/кг	Таблица.2.	869,7
4	Температура холодного воздуха	t0ХВ	0С	Задана.	30
5	Энтальпия холодного воздуха	I0ХВ	кДж/кг	Таблица. 2.	165,328
6	Потери тепла: от химического недожога	q3	%	[табл. 3.1.]	0
7	от механического недожога	q4	%	[табл. 3.1.]	0,5
8	в окружающую среду	q5	%	[ рис. 4.1.]	0,4
9	с уходящими газами	q2	%		4,758
10	Доля золы в шлаке	а Ш Л	-	(1-аун)	0,05
11	Температура сухого шлака	t Ш Л	0С	6000С	600
12	Энтальпия золы	Iзл	кДж/кг	Форм3.3	38,836
13	Потеря с физическим теплом шлаков	q6	%		0,0157
14	Сумма тепловых потерь	Σqпот	%	q2 +q3 + q4 +q5 +q6	5,67
15	Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто)		%	100- Σqпот	94,3
16	Давление перегретого пара за котельным агрегатом	РПП	МПа	Задано	13,8
17	Температура перегретого пара	t ПП	0С	Задано	560
18	Энтальпия перегретого пара	iПП	кДж/кг	Задано	3489,5
19	Температура питательной воды	t ПВ	0С	Задано	230
20	Энтальпия питательной воды	iПВ	кДж/кг	Задано	990,2
21	Тепло, полезно используемое в котельном агрегате	Q КА	кДж/кг		1095,546
22	Полный расход топлива	B	(кг/с)		24,74
23	Расчетный расход топлива	Bp	(кг/с)		24,62
24	Коэффициент сохранения тепла		-		0,996

Для данной марки и модификации котла достаточно одного слагаемого из формулы:

=

,

где

-количество выработанного перегретого пара, кг/с;

- удельная энтальпия перегретого пара, кДж/кг;

После расчета теплового баланса приступаем к расчету воздухоподогревателя первой ступени.

5. Конвективная шахта

Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с размещенными в ней в рассечку, водяным экономайзером и трубчатым воздухоподогревателем. Низкотемпературные поверхности нагрева имеют двухступенчатую схему расположения. Кубы водяного экономайзера и воздухоподогревателя имеют «горячий» каркас и с основным каркасом не связаны. Такая конструкция дает возможность осуществить приварку этих блоков друг к другу. Сплошная заварка всех сочленений блоков устраняет присосы воздуха и повышает тем самым экономичность котла. Тепловое расширение конвективной шахты происходит снизу вверх, стык между верхними пакетами воздухоподогревателя и верхним водяным экономайзером уплотняется линзовым компенсатором.

Расчет первой ступени трубчатого воздухоподогревателя

Расчет трубчатого воздухоподогревателя I

Таблица 4

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
1	Диаметр труб	d	мм	По конструкт. характеристикам	40×1,5
2	Шаги труб - поперечный - продольный	S1 S2	мм	По конструкт. характеристикам	60 40,5
3	Относительные шаги - поперечный шаг - продольный шаг	σ1 σ2	мм мм	S1/d S2/d	1,55 1,0125
4	Число труб в ряду: - поперек хода - по ходу воздуха	Z1 Z2	шт. шт.	По конструктивным характеристикам	156 35
5	Живое сечение для прохода газов		м2	Характер.	17,8
6	Живое сечение для прохода воздуха		м2	Характер.	9,31
7	Поверхность нагрева	H	м2	Характер.	12315
8	Температура уходящих газов		˚С	Принята с последующим уточнением	130
9	Энтальпия	I//ух	кДж/кг	I – табл.	833.4155
10	Температура газов на входе в ВП		˚С	Принимается с последующим уточнением	250		300
11	Энтальпия	I/вп	кДж/кг	табл. 6 по α//эк 1.3	1434.1		1728.42
12	Температура холодного воздуха	tхв	˚С	Задана	30
13	Энтальпия	Iхв	кДж/кг	табл. 6	112,845
14	Тепловосприятие ступени по балансу	Qб 1,2	кДж/кг	φ(I/ - I// + ΔαI0хв)	603,7		896,1
15	Присос воздуха в топку	ΔαT	-	таблица 3.2[1]	0,05
16	Присос воздуха в пылесистему	Δαпл	-	таблица 3.2[1]	0,04
17	Отношение количества горячего воздуха к Vнo,хв	βгв	-	αT - ΔαT - Δαпл	1,15
18	Коэффициент избытка воздуха на выходе из ВП	β//вп	-		1,05
19	Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени	I//гв	кДж/кг		683,5		934,6
20	Температура горячего воздуха на выходе из ступени	t//гв	˚С	табл. 6	124,026		169,59
21	Средняя температура воздуха	t	˚С		78,5		99,8
22	Средняя температура газов		˚С		190		215
25	Средняя скорость газов	Wг	м/с		11,46		12,1
26	Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны	α2		рисунок 5.6[1]	38		40
27	Средняя скорость воздуха	Wв	м/с		4,03		4,27
28	Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны	α1		рисунок 5.5[1]	48,45		49,82
29	Коэффициент использования поверхности нагрева	ξ	-	таблица 5.5[1]	0,85
30	Коэффициент теплопередачи	k			19,95	18,86
31	Температурный напор на входе газов	Δt/	˚С	/ - t//	125,9	130,41
32	Температурный напор на выходе газов	Δt//	˚С	// - t0хв	100
33	Температурный напор при противотоке	Δtпрот	˚С		112,95	115,2
34	Больший перепад температур	τб	˚С	t// - t/	94,026	139,59
35	Меньший перепад температур	τм	˚С	/ - //	120	170
36	Параметр	Р	-		0,545	0,629
37	Параметр	R	-		0,78	0,82
38	Коэффициент	ψ	-	П. 5.3 рис. 5.15 [1]	0,65	0,65
39	Температурный напор	Δt	˚С	ψ Δtпр	73,41	74,88
40	Тепловосприятие по уравнению теплопередачи	QT	кДж/кг		1178	1136

Из графического уточнения расчетных величин ВП-I (рис. 3) определили значения температур уходящих газов

=340˚С и температуру горячего воздуха на выходе из ступени t^//_гв =203˚С Q_б^уточ=1100кДж/кг