5.Определение конструктивных характеристик топки

По чертежу парогенератора составляется эскиз топочной камеры, с помощью которого определяются конструктивные размеры топки.

Площадь боковой стенки:

(5.1)

Активный объем топочной камеры:

(5.2)

Площадь фронтовой стены топки:

(5.3)

Площадь задней стены:

(5.4)

Площадь потолка:

(5.5)

Площадь выходного окна топки:

(5.6)

Площадь незаэкранированных участков, занятых горелками:

(5.7)

Поверхность стен топки, закрытая экранами:

95,55+2 67,5+81,25-42,25=269,55 (5.8)

Лучевоспринимающая поверхность экранов:

(5.9)

Лучевоспринимающая поверхность потолочного радиационного пароперегревателя:

42,25 (5.10)

Лучевоспринимающая поверхность в выходном окне топки принимается равно площади окна:

41,6 (5.11)

Полная лучевоспринимающая поверхность топки:

(5.12)

Суммарная поверхность стен топки:

=269,55+42,25+19,2+41,6=372,6 (5.13)

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВ НА ВЫХОДЕ ИЗ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЫ

По мере приближения к выходу из топочной камеры температура газов падает, достигает конечного значения, составляющего 1100-1200^оС, при этом в топочной камере воспринимается поверхностями нагрева до 50% полного тепловыделения. Остальное количество теплоты передается поверхностям нагрева конвекцией.

Температура газов на выходе из топочной камеры рассчитывается по эмпирической формуле:

_т^"=- -273= -273= 2383/1,75-273=1007,8 (6.1)

Где _т^" - температура на выходе из топочной камеры, ^оС;

- теоретическая температура горения,^оС;

М - расчетный коэффициент;

- коэффициент излучения абсолютно черного тела, кДж/ ;

ψ - коэффициент тепловой эффективности;

F_ср -площадь стен топки, м²;

α_чт – степень черноты топки;

φ – коэффициент сохранения теплоты в топке;

В_р - фактическое количество сгоревшего топлива, кг/сек;

- средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/ .

Определение температуры газов на выходе из топочной камеры сведено в таблице 6.1

Так как полученная температура газов на выходе из топочной камеры _т^"=1088,7^оС меньше, чем на 50^оС от принятой в расчетах _т^"=1150^оС, то принимаем ее за действительную температуру газов на выходе из топочной камеры .

Теоретическая температура горения, согласно расчетам составляет _т=2110^оС

Таблица 6.1 - Определение температуры газов на выходе из топочной камеры

№ п.п.	Наименование величин	Обозначение	Размерность	Формулы
1	Температура горячего воздуха	tгв	°С	Задана	367
2	Энтальпия горячего воздуха	I″гв	кДж/кг	По таблице 2-П2	3305,2
3	Присос в топке и в системе	∆αт+∆αпу	-	По таблице 8	0,05+0,06=0,11
4	Тепло, выносимое в топку с воздухом	Qв	кДж/кг	(αт-∆αт+∆αпу)I°гв+(∆αт+∆αпу)I°гв	(1,2-0,11) 3305,2+0,11 191,04=3623,6824
5	Полезное тепловыделение топочной камеры	Qг	-
6	Теоретическая температура горения	ϑа	°С	ПоIϑ-таблице	2110
7	Площадь стен топочной камеры	Fст	м2	По чертежу	372,6
8	Объем топки	Vт	м2	По чертежу	438,75

Продолжение таблицы 6.1

9	Толщина изучающего слоя	S	м2
10	Доля топочного объема, заполненная светящейся частью пламени	M	-	По таблице 9	1
11	Степень черноты светящейся части пламени	αcв	-	Принимается по указаниям гл.111	0,8
12	Степень черноты факела	αф	-	Mαса+(1-m)αнесв	1 0,8+0=0,8
13	Коэффициент загрязнения экранных поверхностей	ε	-	По таблице 10	0,45
14	Коэффициент тепловой эффективности	φ	-	Xε	1 0,45=0,45
15	Степень черноты топки	αт	-
16	Температура газов на выходе из топки	ϑ″т	°С	Принимается	1150
17	Энтальпия газов на выходе из топки	I″т	кДж/кг	По диаграмме Iϑ	9710
18	Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания	Vcср	кДж/кг·град
19	Уровень горелок	Hгор	М	По эскизу топки	2,1
20	Высота топки	H	М	По эскизу топки	14,7

Продолжение таблицы 6.1

21	Местоположение максимума действительной температуры газов	X	-
22	Расчетный коэффициент	M	-	А-ВХ, где А и В из номограммы рис.8	0,59-0,5 0,14=0,52
23	Температура газов на выходе из топки	ϑ″т	°С	Формула 6.1	1088,7
24	Энтальпия газов на выходе из топки	I″т	кДж/кг	По диаграммеIϑ	9243
25	Тепло, переданное изучением в топке	Qл	кДж/кг	φ(Qт-I″т)	0,45(22029,25-9243)=5753,8
26	Тепловое напряжение топочного объема	Q/V	Вт/м2
27	Среднее тепловое напряжение поверхности нагрева в топке	qе	Вт/м2

7 РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ

1. Расчет пароперегревателя

В верхней части топочной камеры трубы радиационного пароперегревателя образуют аэродинамический выступ в сторону топки. Топка оборудована восемью плоскофакельными пылеугольными горелками, расположенными на фронтовой и задней стенках водин ярус.

Барабан котла имеет внутренний диаметр1600 мм с толщиной стенки 112мм(сталь 16НГМА).

Схема испарения пара двухступенчатаяс продувкой пара. Первая ступень представляет собой барабан с внутрибарабаннымициклонами и промывочными устройствами.Второй ступенью служат выносные сепарационные циклоны.

Вода из барабана к испарительным экранам подводится по трубам 133х13 мм(сталь 20) и стоякам диаметром 426 мм столщиной стенки 36 мм, изкоторых подается внижние камеры экранов по трубам 159х15 мм (сталь 20).

Пароводяная смесь отводится из экрановв барабан по трубам диаметром133х13 и159х13 мм (сталь 20).

Стены ипод переходного газохода, потолок топочнойкамеры, конвективной шахтыи опускногогазохода экранированы цельносварными мембранными панелями из гладкихтруб 32х5 мм с вваренной полосойразмерами 6х21,5 мм (сталь 20). В верхней части топочной камеры расположен радиационный пароперегреватель, выполненный из труб 32х5 мм (сталь 12Х1МФ).

В переходном газоходе размещеныширмовыйи конвективный пароперегреватели,выполненные из труб 32х5 мм и 32х6 мм (сталь12Х1МФ).

Выходная часть конвективного пароперегревателявыполнена из труб 32х4 мм(сталь 12Х1МФ).

Перепад давления между выходным коллектором пароперегревателя и барабаном принимается равным 10 от , . Затем разбиваем его поровну между ступенями.

В соответствие с этим получаем:

давление пара в барабане

(7.1)

за I ступенью пароперегревателя -15,18-0,25=14,93 ; (7.2)

за ширмовым пароперегревателем -14,93-0,25=14,68 ; (7.3)

за III ступенью пароперегревателя -14,68-0,25=14,43 . (7.4)