Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ (стр. 4 из 7)
При тепловом расчете парогенератора фестон, как правило, не изменяют , а проверяют поверочным расчетом( табл. 2-9)
Таблица 2-9. Поверочный расчет фестона
| Наименование | Формула или способ определения | Расчет |
| Полная площадь поверхности нагрева, Н, м2 | По конструктивным размерам | 7 |
| Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона Ндоп, м2 | То же | 1 |
| Диаметр труб, d, мм | » » | 60  3 |
| Относительный шаг труб, s/d | » » | 1.5 |
| Количество рядов труб, z2,шт | » » | 1 |
| Количество труб в ряду,z1,шт | » » | 42 |
| Площадь живого сечения для прохода газов, F, м2 | АВ-z1dl | 2,25*4,23-42*0,06*2,25=3,84 |
| Эффективная толщина излучающего слоя, s, м |  | 0,9(31,8-1)0,06=0.1 |
| Температура газов перед фестоном, J`,0С | Из расчета топки | 911,7 |
| Энтальпия газов перед фестоном, I`, кДж/кг | То же | 30110,7 |
| Температура газов за фестоном, J``, 0С | По предварительному выбору | 900 |
| Энтальпия газов за фестоном, I``, кДж/кг | По IJ- таблице | 29683,85 |
| Количество теплоты, отданное фестону, Qг, кДж/кг | j(I`-I``) | 0.986(30110,7-29683,85) =420,8 |
| Температура кипения при давлении в барабане(pБ=2.64 МПа), tкип, 0С | По табл. VI-7 | 226.8 |
| Средняя температура газов, Jср,0С | 0,5(J``+ J`) | 0,5(911,7+900)=905,8 |
| Средний температурный напор, Dt,0C | Jср-tкип | 905,8-226,8=679 |
| Средняя скорость газов, w, м/с |  |  =7.9 |
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией, aК, кВт/(м2К) | По рис. 6-6 | 58*0,96*1,04*0,9=50,1 |
| Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*Мпа | prns | 0,1*0,236*0,1=0,00236 |
| Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,кг,1/(м*МПа) | По формуле 5-26 | 16,8 |
| Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа) | rnkг | 16,8*0,236=3,97 |
| Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) | По формуле 5-32 | 2,54 |
| Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа) | kСВ= kнс+ кСЖ | 3,97+2,54=6,51 |
| Степень черноты: светящейся части, аСВ несветящейся части, аГ | 1-е-КсвPS 1-e-KнсPS | 0,06 0,039 |
| Степень черноты излучающей среды, а | maСВ+(1-m)aг | 0,55*0,06+0,45*0,039=0,05 |
| Температура загрязнённой стенки трубы, tст, 0С | tКИП+ Dt | 226,8+80=306,8 |
| Коэффициент теплоотдачи излучением, aЛ, Вт/(м2К) | По рис. 6-12(aЛ= aНаСГ) | 135*0,05*0,97=6,5 |
| Коэффициент использования поверхности нагрева, x | По 6-2 | 0.95 |
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1, Вт/(м2К) | x(aЛ+aК) | 0,95(6,5+50,1)=53,77 |
| Коэффициент загрязнения, e, м2К/Вт | По ф-ле 6-8 и рис. 6-1 | 0,0048 |
| Коэффициент теплопередачи k, Вт/м2К |  |  =42,7 |
Продолжение таблицы 2-9
| Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qф, кДж/кг |  |  =376,2 |
| Тепловосприятие настенных труб, QДОП, кДж/кг |  |  =53,7 |
| Суммарное тепловосприятие газохода фестона, QT, кДж/кг | Qф+ QДОП | 53,7+376,2=429,9 |
| Расхождение расчетных тепловосприятий, DQ, % |  100 |  100=2,16 |
2.8 Расчет перегревателя
Перегреватель одноступенчатый, с пароохладителем, установленным на стороне насыщенного пара. Перегреватель имеет коридорное расположение труб.
Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности Y , используя формулу (6-7). Влияние излучения газового объема, расположенного перед перегревателем, на коэффициент теплопередачи учитываем путем увеличения расчетного значения коэффициента теплопередачи излучением по формуле (6-34).
Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенераторов, сводим в таблицу 2-10.
Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2-11.
Таблица 2-10. Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
| Наименование | Расчетная формула или способ определения | Расчет |
| Диаметр труб, d/dВН, мм | По конструктивным размерам | 28/22 |
| Количество труб в ряду (поперек газохода) z1, шт | То же | 12 |
| Количество рядов труб ,z2, шт | То же | 6 |
| Средний шаг труб, s1, мм | » » | 90 |
| s2 | 100 | |
| Расположение труб в пучке | » » | коридорное |
| Характер омывания | » » | поперечное |
| Средняя длина змеевика, l, м | » » | 1,489 |
| Суммарная длина труб, Sl, м | » » | 830,3 |
| Полная площадь поверхности нагрева, H, м2 | » » | 73 |
| Площадь живого сечения на входе, F`, м2 | a`b`-l`z1d | 1.918*4.23-1.489*0.028=7,1 |
| То же на выходе, F``, м | a``b``-l``z1d | 1,702*4,23-1,489*0,672=6,2 |
| Средняя площадь живого сечения газохода, FCP, м2 |  | 6,6 |
| Количество параллельно включенных змеевиков( по пару), m, шт | По конструктивным размерам | 72 |
| Площадь живого сечения для прохода пара, f, м2 | pd2стm/4 | 0.785*0.0222*56=0.027 |
Таблица 2-11. Поверочный расчет перегревателя
| Наименование | Расчетная формула или способ определения | Расчет |
| Диаметр труб, d/dВН, мм | По конструктивным размерам | 28/22 |
| Площадь поверхности нагрева, Н, м2 | То же | 73 |
| Температура пара на выходе из перегревателя, t``, 0С | По заданию | 380 |
Продолжение таблицы 2-11
| То же на входе в перегреватель, t`, 0С | По выбору | 226,8 |
| Давление пара: на выходе, р``, МПа на входе, р`, МПа | По заданию По выбору | 2,4 2,64 |
| Удельная энтальпия пара : на выходе , i``П, кДж/кг на входе, i`П, кДж/кг | По таблице VI-8 То же | 3197 2801,2 |
| Суммарное тепловосприятие ступени, Q, кДж/кг |  |  (3197-2801,2)=5057,4 |
| Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, qЛСР, кВт/м2 | Из расчета топки | 58,43 |
| Коэффициент распределения тепловой нагрузки: по высоте, hВ между стенами, hСТ | По рис. 5-9 По табл. 5-7 | 1,2 1 |
| Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки, qЛ, кВт/м2 | hВ hСТ qЛСР | 1*1,2*58,43=70,1 |
| Угловой коэффициент фестона, хФ | По рис. 5-1 | 0,76 |
| Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью, FГ`, м2 | a`b` | 1,918*4,23=8,11 |
| Лучистое тепловосприятие ступени ,Qл, кДж/кг |  |  (1-0,76)8,11=252,7 |
| Конвективное тепловосприятие ступени, QK, кДж/кг | Q-QЛ | 5057,4-252,7=4804,7 |
| Температура газов перед перегревателем, J`, 0С | Из расчета фестона | 900 |
| Энтальпия газов на входе в перегреватель, I`, кДж/кг | То же | 29683,85 |
| То же на выходе из ступени, I``, кДж/кг | I`-  | 29683,5-5987,5+0,1*239=23719,9 |
| Температура газов на выходе из ступени, J``, 0С | По I J-таблице | 730 |
| Средняя температура газов, JСР, 0С | 0,5(J``+ J`) | 0,5(900+730)=815 |
| Средняя скорость газов в ступени, wГ, м/с |  |  =4.4 |
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией, aК, Вт/(м2К) | По рис. 6-5 | 52*0,96*1.1*0,954=53,7 |
| Средняя температура пара, tСР, 0С | 0,5(t`+t``) | 0,5(226.8+380)=303.4 |
| Объем пара при средней температуре, vП, м3/кг | По табл. VI-8 | 0,094 |
| Средняя скорость пара, wП ,м/с |  |  =24 |
| Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a2, Вт/(м2К) | По рис. 6-8 | 1.05*1075=1128.75 |
| Толщина излучающего слоя, s, м |  | 0.34 |
| Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, prns, м*МПа | prns | 0,2278*0,1*0,34=0,0078 |
| Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, кГ,1/( м*МПа) | По рис. 5-6 | 9.9 |
| Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, kнс, 1/(м*МПа) | rnkг | 9.7*0,2278=2.25 |
| Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, кСЖ, 1/(м*МПа) | По формуле 5-32 | 2 |
| Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, kСВ, 1/(м*МПа) | kСВ= kнс+ кСЖ | 2+2.25=4.25 |
Продолжение таблицы 2-11