Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева котла тп-230-2 рекомендации по проведению теплового расчета

На котле установлен поверхностный пароохладитель на стороне насыщенного пара. Этот факт необходимо учесть при расчёте пароперегревателя путём задания тепловосприятия пароохладителя количеством тепла, отданным 1 кг пара охлаждающей воде. Начальная энтальпия пара на входе в пароперегреватель подсчитывается по формуле (п. 9-24) [4, 5]

, (1)

где – энтальпия насыщенного пара при давлении в барабане котла, – теплосъём в поверхностном пароохладителе, принимается из условия снижения температуры перегретого пара на 25-40 °С [4,5].

Первая ступень пароперегревателя по ходу продуктов сгорания рассчитывается поверочным расчётом, вторая ступень – конструктивным расчётом, в результате которого определяется поверхность нагрева.

По аналогии с пароперегревателем рассчитываются воздухоподогреватель II ступени и водяной экономайзер II ступени.

После расчёта последней конвективной ступени нагрева – второй ступени водяного экономайзера производится расчёт невязки баланса котла, которая при правильном выполнении расчёта не должна превышать 0,5 % от располагаемого тепла.

Тепловой расчет

Тепловой расчёт конвективных поверхностей нагрева начинается с поверхности нагрева, расположенной по ходу газов за фестоном – с конвективного пароперегревателя. Первой про ходу газов расположена выходная ступень конвективного пароперегревателя по ходу пара.

Исходные данные для теплового расчёта котла:

– тип парового котла – барабанный котел с естественной циркуляцией ТП-230 и с равновесной тягой;

– паровая производительность котла – 67,2 кг/с;

– давление перегретого пара – 10,16 МПа;

– температура перегретого пара –513°С;

– вид сжигаемого топлива – каменный уголь, нешлакующийся, месторождение Кара-гандинский бассейн(Казахстан). Марка К, Класс Р, отсев;

– температура питательной воды на входе в котёл – 210 °С;

– давление питательной воды p_пв = 11,5 МПа;

– теплосъём в пароохладителе – 150 кДж/кг;

– температура холодного воздуха – 30 °С;

– температура газов на выходе из фестона – 1045,9 °С;

– температура уходящих газов – 150 °С;

– тепло, воспринятое излучением из топки фестоном и конвективным пароперегревателем –697,2кДж/кг;

– тепло, воспринятое излучением из топки фестоном – 515,9 кДж/кг;

– температура горячего воздуха за воздухоподогревателем – 340 °С;

– расчетный расход топлива –9,57 кг/с;

– коэффициент избытка воздуха в топке и присосы по газоходу (табл. 1);

– энтальпии продуктов сгорания и воздуха (табл.1);

– объёмы продуктов сгорания и воздуха (табл.2).

Расчет пароперегревателя I ступени по ходу движения газов

Данная ступень пароперегревателя является выходной ступенью по ходу пара. В ней пар перегревается до заданной температуры перегретого пара.

На рисунке 1 приведена расчётная схема пароперегревателя первой ступени.

Исходные данные для расчёта пароперегревателя I ступени:

– наружный диаметр труб =42 мм;

– поперечный шаг =133 мм;

– продольный шаг =150 мм;

– расположение труб – коридорное;

– размер поверхности нагрева =620 м²;

– живое сечение для прохода газов =40,3 м²;

– живое сечение для прохода пара =0,087 м²;

– температура газов на выходе из фестона = =1045,9 °С;

– энтальпия газов ==10342,9 кДж/кг.

Принимаем температуру газов на выходе из пароперегревателя =900 °С.

По принятой температуре по таблице 2 находится энтальпия ( =8852,95 кДж/кг).

Таблица 1