Поверочный тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-210-140 на угле Большесырского месторождения

 

Рисунок 6 - График воздухоподогревателя второй ступени ВЗП II

Расчет водяного экономайзера второй ступени

Таблица 8 – Таблица расчета водяного экономайзера второй ступени

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
1	Диаметр труб	d	мм
2	Шаги труб
3	Относительный шаг -поперечный  -продольный
4	Число рядов труб -поперек хода -по ходу воздуха
5	Живое сечение прохода газов
6	Живое сечение прохода воздуха
7	Поверхность нагрева	H
8	Температура газов на выходе из ВЭК
9	Энтальпия
10	Температура воды на входе в ВЭК
11	Энтальпия воды
12	Температура газов на входе в ВЭ
13	Энтальпия
14	Тепловосприятие ступени по балансу
15	Теплосодержание воды на выходе из ВЭ
16	Температура воды на выходе
17	Темп напор на входе газов
18	На выходе
19	Ср температурный напор
20	Ср температура газов
21	Ср температура воды
22	Температура загрязнения стенки
23	Объем газов на 1 кг топлива
24	Объемная доля водяных паров
25	Объемная доля трехатомных газов
26	Концентрация золы в дымовых газах
27	Скорость газов
28	Коэф теплоотдачи конвекцией
29	Эффективная толщина слоя
30	Суммарная толщина
31	Коэф ослабления лучей золовыми частицами
32	Коэф поглощения продуктов сгорания
33	Критерий Бургера
34	Поправка на излучение газового объема
35	Коэф тепловой эффетивности
36	Удельный объем воды
37	Скорость воды
38	Коэф теплоотдачи от стенки для некипящей воды
39	Коэф теплоотдачи
40	Тепловосприятие ступени по уравнению теплопередачи

 

 

Рисунок 7 – График расчета ВЭ II ступени

 

 

Расчет теплообмена в топочной камере

Проверочный расчет топки, предваряем составлением эскиза топки заданного типа парогенератора. По чертежам определяют границы топочной камеры, которые обычно проходят по осевым плоскостям экранных труб или по обращенным в топку поверхностям огнеупорного слоя в местах, назащищенных экранами. В выходном сечении объем топки ограничивается поверхностью, проходящей через середину выходного окна.

Границей объема нижней части топки, при наличии холодной вороки, условно принимают горизонтальную плоскость, отделяющую ее нижнюю половину.

Топочная камера прямоугольного сечения в плане имеет размеры (по осям труб) и объем . Стены топочной камеры полностью экранированы трубами Экраны топки разделены на 14 самостоятельных цирколяционных контура по числу монтажных блоков.

На выходе из топки установлены ширсовые поверхности пароперегревателя. Под ширмами трубы заднего экрана топочной камеры образуют «порог», верхняя полость которого является продолжением наклонного пода верхнего горизонтального газохода. Порог предназначен для улучшения аэродинамики газового потока на выходе из топки и затенения наружных труб ширм от действия прямого излучения факела.

В нижней части топочной камеры трубы заднего и фронтового экранов образуют холодную воронку.

Боковые экраны состоят из трех панелей каждый. Задний и передний экраны состоят из 4х паелей каждый. Экранные панели подвешены на верхние камеры и при помощи подвесной системы крепятся к каркасу котла.

Для придания экранам жесткости все трубы дополнительно крепятся поясами жесткости. Они связывают все трубы в единую систему, крепятся вверху и свободно расширяются вниз.

Топочная камера оборудована шестью горелками, расположенными на боковых панелях топки. Для растопки котла и подсвечивания факела при низких нагрузках предусмотрено шесть мазутных форсунок с паровым распыливанием.

 

 

Рисунок 8 – эскиз топки

 

 

Расчет топки

Таблица 9 – таблица расчета топки

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
1	Объем топочной камеры
2	Суммарная площадь
3	Эффективная толщина излучающего слоя
4	Угловой коэф экрана
5	Коэф избытка воздуха в топке
6	Присосы воздуха в пылесистему
7	Температура горячего воздуха
8	Энтальпия
9	Тепло вносимое в топку с воздухом
10	Полезное тепловыделение в топке
11	Теоретическая температура горения
12	Относительное положение максимума температур
13	Температура газов на выходе из топки
14	Энтальпия
15	Ср суммарная теплоемкость продуктов сгорания
16	Коэф ослабление лучей Трехатомными
17	Золовыми частицами
18	Частицами кокса		0,1
19	Эф толщина излучающего слоя
20	Оптическая толщина
21	Критерий бургера
22	Коэф тепловой эф экранов
23	Коэф
24	Коэф учитывающий загрязнение ширм
25	Температура газов на выходе из топки
26	Энтальпия
27	Колличество тепла воспринятого в топке излучением
28	Ср тепловая нагрузка лучевосприним поверхности нагрева
29	Теплонапряжение топочного объема

 

 

 Расчет пароперегревателя

Пароперегреватель по характеру восприятия тепла делится на 3 части: радиационную, полурадиационную и конвективную. Радиационная часть выполнена в виде потолочных труб, расположенных в верхней части топочной камеры. Полурадиационная часть состоит из ширм, расположенных на входе в поворотный горизонтальный газоход. Полурадиационная часть состоит из ширм, расположенных на входе в поворотный горизонтальный газоход.конвективная часть расположена в горизонтальном газоходе.

Движение пара в пароперегревателе происходит двумя раздельными потоками. Каждый поток имеет двухкратный переброс по ширине газохода и полное перемешивание в камерах пароохладителя в камере после ширм. Это позволяет снизить температурную развертку в самих потоках и между ними.

Схема движения в пароперегревателе следующая:

Пар из барабана котла по трубам диаметром подводится к трем выходным камерам радиационного пароперегревателя, откуда по 236 трубам направляется в холодный пакет КПП 1, состоящий из 118 сдвоенных змеевиков, пройдя противоточно эти змеевики пар поступает во входные камеры крайних ширм. Пройдя крайние ширмы, пар поступает в выходные камеры крайних ширм, откуда по четырем трубам справа и слева поступает в 2 камеры  регулятора перегрева первой ступени, где наряду с охлаждением осуществляется переброс пара из крайних правых ширм в левые средние, и наоборот. Пройдя 8 средних ширм, пар попадает в выходные камеры этих ширм, откуда по четырем трубам справа и слева направляется во входные камеры крайних прямоточных частей «горячего пакета», из которых каждый состоит из 29 пакетов змеевиков (по 3 петли в каждом пакете). Пройдя крайние пакеты, пар поступает в камеры регулятора 2й ступени, в которых одноверменно с охлаждением осуществляется еще один переброс из правой части в левую среднюю и наоборот. Выйдя из камер регулятора перегрева 2ой ступени, пар поступает во входные камеры средней части горячих пакетов каждый из которых состоит из 30 пакетов змеевиков (по 3 петли в каждом пакете), и пройдя их прямотоком пар поступает в выходные камеры, откуда по 8 перепускным трубам диаметром поступает в паросборную камеру.

Перед расчетом пароперегревателя составим принципиальную расчетную схему, предварительно распределив давление по пакетам.

Рисунок 9 – расчетная схема пароперегревателя.

Расчет РПП

Радиационный пароперегреватель рассчитываемого котла закрывает потолок топки  и потолок горизонтального газохода. Поэтому приращение энтальпии пара  в РПП составляет, кДж/кг,

Удельное приращение тепла в отдельных частях РПП определим по формулам:

Лучевоспринимающая поверхность РПП  в топке :     

Количество воды идущее на впрыск:

Энтальпия пара за РПП, т.е. на входе в КПП I

Расчет конвективного пароперегревателя 1 ступени

 

Рисунок 10 - эскиз конвективного пароперегревателя 1 ступени

Таблица 10 – Расчет конвективного пароперегревателя 2 ступени

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
1	Диаметр труб
2	Живое сечение для прохода газов
3	Живое сечение для прохода пара
4	Шаги труб -Поперечный  -Продольный
5	Эффективная толщина излучающего слоя
6	Относительные шаги -поперечный -продольный
7	Число рядов труб по газоходу
8	Поверхность нагрева
9	Температура газов на выходе из ступени
10	Энтальпия
11	Теплосодержание пара и давление на входе в ПП
12	Температура пара на входе в перегреватель
13	Температура газов на входе из ступени
14	Энтальпия
15	Тепловосприятие ступени по балансу
16	Теплосодержание пара на выходе из ступени
17	Температура пара на выходе
18	Температурный напор на входе газов
19	На выходе
20	Средний температурный напор
21	Параметр
22	Параметр
23	Коэффициент
24	Температурный напор
25	Скорость газов
26	Коэф теплоотдачи конвекцией
27	Ср удельный объем пара
28	Скорость пара
29	Коэф теплоотдачи от стенки пару
30	Коэф тепловой эффективности
31	Температура загрязнения стенки
32	Суммарая поглащающая способность газов
33	Объем газов на 1 кг топлива
34	Объемная доля водяных паров
35	Концентрация золы в дымовых газах
36	Коэф ослабления лучей трехатомными газами
37	Золовыми частицами
38	Коэф поглощения продуктов сгорания
39	Критерий бургера
40	Степень черноты факела
41	Коэф теплоотдачи излучением
42	С учетом объемов
43	Коэф использования
44	Коэф теплоотдачи с газовой стороны
45	Коэф теплопередачи
46	Тепловосприятие ступени по уравненияю теплопередачи

 

 

Рисунок 11 – График расчета конвективного пароперегревателя I ст

Расчет ширмового пароперегревателя

Конструктивные характеристики ширм берутся из описания или чертежа котла. Число ширм должно быть обязательно четным, т.к. конструктивно удобно крепить каждую пару ширм к своему коллектору и между собой. Скорость пара в ширме определяется по принятой массовой скорости пара и среднему давлению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12 – Эскиз ширмового пароперегревателя 

Таблица 11 – сводная таблица расчета ширмового пароперегревателя

№	Наименование величины	Об-ие	Формула и обоснование
1	Диаметр труб
2	Шаги труб -поперечный -продольный
3	Эффективная толщина излучаещего слоя
4	Живое сечение для прохода газов
5	Пара
6	Число лент по ширине
7	Число рядов труб по ширине
8	Лучевоспринимающая поверхность
9	На выходе
10	Площадь ширм
11	Площадь потолка в районе ширм
12	Суммарная
13	Угловой коэф облученности ширм
14	Поправочный коэф
15	Температура газов на входе из ширм
16	Энтальпия
17	Температура газов на выходе из ширм
18	Энтальпия
19	Ср температура газов
20	Парциальное давление водяных паров
21	Суммарное парциальное давление
22	Коэф взаимного теплообмена между топкой и ширмой
23	Коэф неравномерности тепловосприятия по высоте топеки
24	Тепловая нагрузка топки в зоне расположения ширм
25	Тепловая нагрузка ширм
26	Произведение
27	Коэф ослабления лучей трехатомными газами
28	Коэф ослабления золовыми частицами
29	Коэф поглощения продуктов сгорания
30	Коэф Бургера
31	Степень черноты факела
32	Лучистое тепло, восприянтое входным сечением ширм
33	Тепло излучение из топки и ширм на поверхность за ними
34	Лучистое тепловосприятие ширм
35	Тепло излученния, воспринимаемое экранами
36	Тепловосприятие экранов
37	Тепло излучения, переданное по потолку в районе ширм
38	Для ширм
39	Тепло воспринятое ширмами по уравнению теплового баланса
40	Коэф теплоотдачи от стенки к пару
41	Ср температура пара
42	Температурный напор
43	Скорость газов
44	Коэф теплоотдачи конвекцией
45	Коэф загрязнения
46	Температура загрязненной стенки
47	Коэф теплоотдачи излучением
48	Коэф использования
49	Коэф теплоотдачи по газовой стороне
50	Коэф тепловой эффективности
51	Коэф теплопередачи
52	Полное тепловосприятие
53	Температура пара
54	Давление пара
55	Энт на входе
56	На выходе
57	Температура на выходе
58	Ср удельный объем пара
59	Скорость пара
60	Тепловосприятие ширм