Определение расчётных характеристик пароперегревателя

Количество тепла, необходимое для перегрева пара, воспринимается пароперегревателем путем конвективного теплообмена с газовым потоком и за счет лучистого теплообмена с топочной камерой через фестон.

Q_ЛПЕ – теплота переданная пароперегревателю излучением из топки,

Q_КПЕ - теплота переданная пароперегревателю конвекцией газового потока,

 

Q_ЛПЕ = η _в×  (5.15)

 

где η _В - коэффициент распределения топочного излучения, находится по номограмме11,

η _В=1, 15

Q_Л- количество теплоты передаваемое лучевоспринимающими поверхностями в топке,

 

Q_Л=φ × (Q_T-H’’_T) (5.16)

φ =0, 99;

Q_T=20070.1 кДж/кг;

H’’_T=Н’_Ф =10002, 52 кДж/кг;

Q_Л=0, 99× (22916.1 -10002, 52)

Q_Л=13013, 6кДж/кг

 

Н_Л- луче- воспринимающая поверхность топки, определяем по формуле

 

Н_Л= Н^э_л+ Н_{ЛОК (5, 17)}

Н^э_л =F_ст× Х

Н_ЛОК=в_ОК× L_ОК

 

Х- угловой коэффициент поверхностей расположенных в выходном окне топки

 

Х=1[1 c 22]

Н^э_л =519.6× 1=519.6 м² ;

Н_ЛОК=7.29× 4, 5;

Н_ЛОК=32.8м^2;

Н_л= Н^э_л+ Н_ЛОК =552.4 м²;

 

Н_ЛПЕ- луче- воспринимающая поверхность пароперегревателя, определяем по формуле:

 

Н_ЛПЕ=Н_ЛОК× (1-Х_ПУЧ) (5.17)

Х_пуч- угловой коэффициент фестона

Х_пуч- при шахматном расположении труб фестона

Х_пуч=0.77 [1c 240]

Н_ЛПЕ=32.8× (1-0, 77)

Н_ЛПЕ=7.54м²

 

Q_ЛПЕ=1.15×

Q_ЛПЕ=177, 62кДж/кг

Q_КПЕ = × (h_ПП-h_НП+∆ h_ПО) - Q_ЛПЕ (5.19)

 

Где h_ПП=3403, 14 кДж/кг

h_НП=h’’=2718 кДж/кг –[2c 30]

∆ h_ПО=62, 9 кДж/кг

Q_КПЕ = × (3403.14-2718+62, 9*4, 19)-177, 62 кДж/кг;

Q_КПЕ =5189, 98 кДж/кг

 

Находим энтальпию газов за пароперегревателем Н’’_ПЕ, по формуле:

 

Н’’_ПЕ= Н’’_Ф-  +∆ α _ПЕ× Н^О_ХВ (5.20)

Н’’_ПЕ=9708, 6- +0.03× 208, 95

Н’’_ПЕ=4459, 932Дж/кг

 

По полученному значению Н’’_ПЕ нахожу по таблице 2.3 значение температуру дымовых газов за 1ступенью пароперегревателя

 

˝ _1пе=400+х

× Х+4032, 057=4459, 932;

Х= ;

Х=39, 65;

˝ _1пе =400+39, 65=439, 65º С;

 

Расчет второй ступени пароперегревателя

 

Принимаем температуру газов на выходе из 2 ступени

 

^˝ _2пе= 677

Н˝ _2стПЕ= × 77+7339, 485=8211, 478 кДж/кг;

Н˝ _2стПЕ= 8211, 478 кДж/кг

 

Определяем количество теплоты, переданной 2 ступени пароперегревателя Q^Б_2стПЕ, по формуле:

 

Q^Б_2стПЕ=φ × ( Н˝ _ф- Н˝ _2стПЕ+  × Н^О_ХВ); (5.21)

Q^Б_2стПЕ=0, 99× (9943, 73- 8211, 478 + × 208.95);

Q^Б_2стПЕ=1718, 032 кДж/кг;

 

Определяем количество теплоты воспринятой 2 ступенью пароперегревателя Q^т_2стПЕ, по формуле:

 

Q^т_2стПЕ= ;

 

Н_2стпе-поверхность нагрева второй ступени;

Н_2пе=n× z× L_ср × π × d;

n - количество рядов второй;

n =8;

d-диаметр труб;

d =42Х5;

z-количество труб в ряду:

 

+1= +1=82;

 

S₁=90 S₂=135

L_ср =85× 50=4.25м по конструктивным особенностям

Н_2пе= 8× 82× 4.25× 3.14× 0.042

Н_2пе= 367.68 м²

; ∆ t _ср= ψ × ∆ t _прт

ψ - коэффициент перехода к действительной схеме

ψ =0.99 [1c271]

∆ t_прт температурный напор при противоточной схеме

 

∆ t_прт=

 

Энтальпия пара на входе во вторую ступень

 

h_2пп= h_пп –(Q_лпе+ Q^б_2пе)× кДж/кг

h_2пп= 3403.14-(177, 62+1718, 032)×

h_2пп= 3121, 53=3067 кДж/кг

t˝ _1пе=t΄ _2пе=372°С

=920-372=548°С;

∆ t_м= ˝ _2пе- t_пп=713-510=203°С;

∆ t_прт= =279, 18°С

∆ t_{с р}=0.99× 279, 18=276, 38;

 

К- коэффициент теплопередачи

 

К=ψ ×  ψ =0.65

α ₁ - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м²ч*°С;

α ₂ - коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

α ₁ =ξ × ( α _к+ α _л )

α _к- коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12

 

_ср= = =1276, 5;

t_{с р}= = =441

 

h_{с р}=4.75-средняя высота газохода

F_г= h_{с р} × b-Z_р× L_{с р}× d_н

d_н =42 b =7.29 по конструктивным особенностям

b - ширина газохода

 

F_г =4.75× 7.29-82× 4.25× 0.042=19.99=20

f_п= Z_р ×

f_п= 82× =0.066м²

V_г.сек=  м³/с

V_г.сек= =187, 82 м³/с

W_г=  м/с W_г= =9, 3 м/с

V_пп=  м³/с

υ = 0.0343 м³/кг [2 c 58]

V_пп=  =1.124

W_пп= =  =17, 03м/с

коэффициент теплоотдачи

К- коэффициент теплопередачи

 

К=ψ ×  кДж/м²ч°С ψ =0.65

 

α ₁ - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке кДж/м²ч

α ₂ - коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

α ₁ =ξ × ( α _к+ α _л ) ξ =1

α _к- коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется пономограмме 12

 

α _к =C_z× C_s× C_ф× α ^к_н

α ^к_н =88ккал С_ф=0.98

σ ₁= = =2.1

σ ₂= = =3.2

C_s =1 C_z =0.98

α _к =0.98× 1× 0.98× 88=84.5

α _л= α ^л_н× а

 

t_з-температура загрязнённой стенки

 

t_з= t_ср+(ε + )× × (Q^б_2пе+Q_лпе) °С

 

Для коридорных пароперегревателей

 

ε =0.0012м²ч°С /кДж

α ^н₂=2250 С_d=0.98

α ₂= С_d × α ^н₂ ккал/м²ч°С

α ₂= 0.98× 2250=2205;

 

Н_{Ι Ι пе}-поверхность Ι Ι ступени пароперегревателя

 

Н_{Ι Ι пе}=Z× n× L_ср× π × d

Н_{Ι Ι пе}= 82× 8× 4.25× 3.14× 0.042=367.7м²

t_з= 441+(0.0012+ )× × (2723, 314+177, 62)

t_з= 590, 7

α ^л_н =168 ккал/м²ч°С по номограмме19[1c 261]

Ѕ=0.9× d_н× ( × -1)

Ѕ=0.9× 0.042× (  × -1)

Ѕ= 0.29м

Р=1

KPS=(К_г× ﺡ _п+К_зл× μ )× P× S

P_п S= P× ﺡ _п × S

P_п S= 1× 0, 262× 0/29

P_п S= 0, 075

К_г =3;

номограмма 3;

К_з=10;

номограмма 4

KPS=( 3× 0.262+10× 0.031)× 1× 0.29

KPS=0.31

а=0.18;

α _л=188× 0.18=33, 84;

α ₁=1× (84.5+33, 84)=118, 34;

К=0.65× =77, 38;

Q^т_2ПЕ= кДж/кг

Q^т_2ПЕ=

Q^т_2ПЕ= 1879, 58 кДж/кг

 

Нахожу отношение,  которое должно быть100+ 2%; l

Так как расхождение между количеством теплоты больше 2% произвожу перерасчет и принимаю температуру дымовых газов на выходе из 2 ступени пароперегревателя _2ПЕ=730 ^оС

Перерасчёт

 

Н˝ _2пе= × 30+7339.485=7686, 43;

Q_2ПЕ=0.99× (9708, 6-7686, 43+ × 208.95)=2005, 5;

∆ t_м= 730-510=220°С

∆ t_прт= =308, 43°С

∆ t_ср=0.99× 308, 43=305, 34°С

Q^т_2ПЕ= =2036, 5;

 

Нахожу отношение  которое должно быть100+ 2%; l

 

=101, 54% =1, 54%

 

Так как расхождение между количеством теплоты меньше2%, расчёт второй ступени закончен.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: