3.2.4 Аналіз результатів розрахунку
Попередній тепловий баланс складається для уточнення величин основних втрат і визначення шляхів їхнього зменшення. При цьому відомою є температура відхідних газів. Величина втрат залежить від конструкції парогенератора і його окремих частин. Тому за допомогою теплового балансу можна порівняти парогенератори різних конструкцій за відносними величинами теплових втрат. Тепловий баланс конкретного парогенератора зручно представляти у виді теплової розрахункової схеми (рисунок 3.3.).
Як видно з рисунка 3.3, розташовувана теплота парогенератора витрачається на: нагрів та випар води в ПУ поверхнях; підігрів живильної води. На даному рисунку наочно показаний розподіл теплоти по елементах парогенератора.
Як видно (рисунок 3.3) до втрат парогенератора відносяться:
- втрати у навколишнє середовище Q5 =0,474 МДж/кг ;
- втрати теплоти від неповноти згоряння газів Q3 =0,198 МДж/кг;
- втрати теплоти з відхідними газами, (самі значні). Q2 = 3,2803 МДж/кг.
Перші дві втрати теплоти незначні й у розрахунках приймаються за дослідними даними. Втрата теплоти q2 залежить від температури відхідних газів, і коефіцієнта надлишку повітря α. Фізичний зміст росту q2 зі збільшенням α і температури відхідних газів, полягає в наступному: надлишкове повітря, що не бере участь у горінні, нагрівається в котлі і залишає його, несучи теплоту, витрачену на його нагрів. Зниження α і температури відхідних газів, веде до росту ККД і одночасно приводить до збільшення габаритів котла. Завдяки установці ГВП температура газів знижена, котра забезпечує підвищення ККД з 84% до 90,0 %. [ ].
3.2.3. Попереднє конструктивне компонування котла
Розрахунок попереднього конструктивного компонування представлений у таблиці 3.6.
Таблиця 3.6. Розрахункові дані
Величина, позначення, одиниці виміру |
Ідентифікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
Витрата палива В, кг/с |
В |
Дивись п.3.2.2.2. |
0,5019 |
Розташовувана теплота газів, Qрр , МВт |
QPP |
Дивись п.3.2.2.2. |
39,52 |
Об’ємна теплова напруга топки (вихідне), qт , MВт/м |
QT |
Прийнято за [ ] |
1,2 |
Діаметр ПВК, Dпк, м |
DPK |
Прийнято за [ ] |
1,3 |
Діаметр ВК, Dвк, м |
DBK |
Прийнято за [ ] |
0,8 |
Кількість форсунок, N |
N |
Прийнято |
2 |
Розрахункова продуктивність форсунки, Вф, кг/с |
ВF ' |
B/N |
0,25 |
Прийнята продуктивність стандартної форсунки,Вф, кг/с |
ВF |
За ОСТ5.4227-77 [ ] |
0,26 |
Витрата повітря через фурмений отвір при тиску близькому до атмосферного, Vф, м3/с |
VF |
(α · Vдв · Вф · (tг.в+273))/273 |
14,7 |
Швидкість повітря в отворі фурми, Wф, м/с |
W ' |
Прийнято за рекомендаціями [ ] |
2,00 |
Діаметр отвору фурми, dф, м |
DF ' |
(1,273·Vф /Wф)0,50 |
0,56 |
Прийнятий діаметр фурми, Dф, м |
DF |
Найближчій стандартний розмір за ОСТ5.4227-77 [ ] |
0,5 |
Фактична швидкість повітря в отворі фурми, wф, м/с |
W |
Vф /(0,785 · dф2) |
7,9 |
Паропродуктивність парогенератора, Dк, кг/с |
DK |
За технічним завданням |
6,9 |
Вологість пара на виході із ПВК (1–x) ,% |
(1–X) |
Прийнято за [ ] |
0,01 |
Питомий об’єм вологого насиченого пару, Vх, м3/кг |
V2 |
υх = υ′ + (υ′′ – υ′) · х |
0,1123 |
Об’єм топки (вихідний), Vт, м |
VT ' |
B · Qрр / qт |
20,26 |
Довжина топки (вихідна), Lт, м |
LT ' |
1,05 ·
|
2,56 |
Висота топки, Hт, м |
HT ' |
1,04 · Lт |
5,02 |
Продовження таблиці 3.6.
|
|||
Величина, позначення, одиниці виміру |
Ідентифікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
Площина фронту топки F1, м2 |
F1 |
Vт / Lт |
8,9 |
Ширина топки, bт, м |
BM |
Fт /Hт |
3,66 |
Діаметр труб екранів, м: |
|
|
|
- зовнішній, dз |
DM1 |
Прийнято за рекомендаціями [ ] |
0,029 |
- внутрішній, dВН |
DBH |
0,024 |
|
Довжина труб, яка опромінюється топковою середою, м: |
|
|
|
- фестону |
L2 |
За компонувальним ескізом |
5,1 |
- центрального екрану |
L3 |
6,7 |
|
- бічного екрану |
L4 L5 L6 |
0,0 0,0 0,0 |
|
Протитопковий пучок ПУ поверхні нагріву |
|||
Повна довжина труб (середня), lф, м |
ALP |
За компонувальним ескізом |
5,3 |
Активна довжина труб (середня), Lа, м |
ALA |
За компонувальним ескізом |
4,5 |
Кількість рядів в пучку, Z2 |
Z2 |
Прийнято з урахуванням особливостей конструкції парогенератора |
4,0 |
Проекція активної довжини труб, lап, м |
ALAP |
За компонувальним ескізом |
4,1 |
Діаметр труб (зовнішній), м: |
|
|
|
- 1 і 2 ряди, d1 |
DM1 |
Прийнято за [ ] |
0,029 |
- 3 і наступний ряд, d2 |
DM2 |
0,029 |
|
Кроки, м |
|
|
|
- поперечний, s11 и s12 |
S11, S21 |
Прийнято за [ ] |
0,060 |
- подовжній, s21 и s22 |
S12, S22 |
0,055 |
|
Розташування труб у пучку |
NASS |
|
коридорне |
Периферійний пучок пароутворюючої поверхні нагріву |
|||
Діаметри труб: |
|
|
|
- зовнішній, dз,м |
DН |
Прийнято за [ ] |
0,0290 |
- внутрішній, dв,м |
DBH |
0,0240 |
|
Кроки труб: |
|
|
|
- поперечний, S1 ,м |
S1I |
0,0450 |
|
Продовження таблиці 3.6.
|
|||
Величина, позначення, одиниці виміру |
Ідентифікатор |
Розрахункова формула або джерело |
Чисельне значення |
- подовжній, S2 ,м |
S2 |
|
0,0500 |
Кількість рядів труб, (вихідне), Z2 |
Z2I |
10,0 |
|
Довжина труб поверхні: |
|
|
|
- активна, Iа , м |
RLA |
За компонованим ескізом |
4,03 |
- повна, Iп, м |
RLP |
5,30 |
|
Розмір газоходу уздовж труб поверхні, L, м |
RLT |
4,10 |
|
Пароперегрівач |
|||
Діаметри труб: |
|
|
|
- зовнішній, dз,м |
DН |
Прийнято за [ ] |
0,0380 |
- внутрішній, dв,м |
DBH |
0,0320 |
|
Кроки труб: |
|
|
|
- поперечний, S1 ,м |
S1I |
0,1140 |
|
- подовжній, S2 ,м |
S2 |
0,1140 |
|
Кількість рядів труб, (вихідне), Z2 |
Z2I |
12,0 |
|
Довжина труб поверхні: |
|
|
|
- активна, Iа , м |
RLA |
За компонованим ескізом |
2,25 |
- повна, Iп, м |
RLP |
2,56 |
|
Розмір газоходу уздовж труб поверхні, L, м |
RLT |
2,56 |
|
Газовий повітропідігрівач |
|||
Діаметри труб: |
|
|
|
- зовнішній, dз,м |
DН |
За компонованим ескізом |
0,038 |
- внутрішній, dв,м |
DBH |
0,034 |
|
Кроки труб: |
|
|
|
- поперечний, S1 ,м |
S1I |
0,076 |
|
- подовжній, S2 ,м |
S2 |
0,070 |
|
Кількість рядів труб, (вихідне), Z2 |
Z2I |
36 |
|
