![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Тепловой расчет котла-утилизатора П-83 |
СОДЕРЖАНИЕ1. Описание котла утилизатора П-83 2. Исходные данные 3. Расчет энтальпий газов 4. Расчет коэффициента использования тепла 5. Расчет пароперегревателя высокого давления 6. Расчет испарителя высокого давления 7. Расчет второй ступени экономайзера высокого давления 8. Расчет пароперегревателя низкого давления 9. Расчет испарителя низкого давления 10. Расчет экономайзера низкого давления 11. Расчет первой ступени экономайзера низкого давления 12. Расчет кипящего экономайзера 13. Расчет дополнительного экономайзера 1. ОПИСАНИЕ КОТЛА УТИЛИЗАТОРА П-83 Котел предназначен для работы в составе газотурбинной установки мощностью 345 МВТ. Котел двухкорпусный, с естественной циркуляцией, выполнен в туннельной компановке.Два корпуса котла между собой функционально не связаны. Газоход заполнен поверхностями нагрева, представляющими собой шахматные пакеты труб, расположенных вертикально. Пакеты труб собираются из типовых секций шириной 2340 мм и высотой 11800 мм. Каждая секция представляет собой два ряда труб, замкнутых вверху и внизу коллекторами. Все поверхности нагрева выполнены из труб 32Ч4 мм, с наружным спирально-ленточным ореберением. Каждая поверхность набирается из одинакового количества секций по ширине котла, но разного по ходу газов. Пароперегреватель высокого давления – 4 блока типовых секций по ширине газохода, в каждом блоке по 4 секции, соединенных последовательно. Испаритель высокого давления – 4 блока по ширине газохода, 6 секций в блоке по глубине. Экономайзер высокого давления, вторая ступень – 4 блока по ширине газохода, 4 секции по глубине. Пароперегреватель низкого давления – 4 блока по ширине газохода, 4 секции по глубине. Испаритель низкого давления – 4 блока по ширине газохода, 6 секций по глубине. Экономайзер высокого давления, первая ступень – 2 бока по ширине газохода и 2 ряда секций по глубине. Экономайзер низкого давления – 2 блока по ширине по 2 секции в каждом. Кипящий экономайзер – один ряд типовых секций. Дополнительный экономайзер – 4 блока по ширине газохода по 3 ряда секций. 2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. Расход охлаждаемых газов через котел 1142·103 м3/ч 2. Температура газов перед котлом 519 0С 3. Темература уходящих газов 96 0С 4. Давление газов перед котлом 3,0 КПа 5. Состав газов: 2=75,0 %, CO2=3,0 %, H2O=8,0 %, O2=14,0 % 6. Давление перегретого пара 8/0,7 МПа 7. Температура перегретого пара 470/220 0С 8. Паропроизводительность 170/43 т/ч 9. Расход пара через пароперегреватель 165/37,5 т/ч 10. Расход воды через ЭНД 95 т/ч 11.Расход воды через кипящий экономайзер 30 т/ч 12. Расход воды через дополнительный экономайзер 267 т/ч 13. Паросодержание пароводяной смеси На выходе из кипящего экономайзера 0,16 3. РАСЧЕТ ЭНТАЛЬПИЙ ГАЗОВ Объемные доли ri=ki/100; (3.1) r 2=75/1=0,75; rCO2=3/100=0,03; rH2O=8/100=0,08; rO2=14/100=0,14. Расчет энтальпий Iг=∑(ri Ci)∙&upsilo ;г, где (3.2) &upsilo ;г - температура газов 0С, Ci - средняя теплоемкость, кДж/(м3·К). Энтальпия газов при температуре 100 0С, кДж/м3: Энтальпии газов в интервале температур 0 – 100 0С приведены в таблице 1. Таблица 1 – Энтальпии газов.
&upsilo ;г, 0С Iг, кДж/м3 &Del a;Iг, кДж/м3 0 0 - 100 132,7 132,7 200 267,2 134,5 300 404,1 136,9 400 544,4 140,3 500 688,5 144,1 500 835,8 147,4 4. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА Коэффициент использования тепла, %: где I’ку=716,48 кДж/кг – энтальпия газов на входе в котел (табл.1) , I’’ку=127, 39 кДж/кг – энтальпия газов на выходе из котла (табл.1). Потери тепли в окружающую среду, %: q5=0,63. Коэффициент сохранения тепла: 5. РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Геометрические характеристики: Диаметр и толщина стенок труб: мм. Поперечный шаг между трубами: S1=72 мм. Продольный шаг между трубами: S2=85 мм. Относительный поперечный шаг: σ1=S1/d , σ1=0,072/0,032=2,52 м. Относительный продольный шаг: σ2=S2/d , σ2=0,085/0,032=2,65 м. Компановка труб – шахматная. Высота ребра: hрб=13 мм. Толщина ребра: мм. Шаг между ребрами: Sрб=5,0 мм. Диаметр оребрения: D=d 2∙hрб , D=32 2·13=58 мм. Количество труб по ширине газохода: z1=132. Условный диаметр: мм. Длина труб: l=11,5 мм. Сечение для прохода газов: Fг=a·b-z1·dy·l, Fг=(10,55-0,9674)·11,5-0,0372·132·11,5=53,5 м2. Число труб в одном сдвоенном ряду: тр=z1·2, тр=132·2=264. Сечение для прохода пара: fп=0,785·d2вн· тр, fп=0,785·0,0242·264=0,119 м2. Внутренняя поверхность теплообмена одного сдвоенного ряда: Hвн=π∙dвн∙lтр∙ тр, Hвн=3,14∙0,028∙11,5∙264=266,9 м2. Количество сдвоенных рядов: z=3. Поверхность нагрева ребер одного сдвоенного ряда: м2. Гладкая поверхность нагрева одного сдвоенного ряда: м2. Полная поверхность нагрева одного сдвоенного ряда: H1р=Hрб Hгл, H1р=2341,3 244=2585,3 м2. Полная поверхность нагрева пароперегревателя: H=H1р∙z, H=2585,3∙3=7755,9 м2. Тепловой расчет Температура газов перед ППВД, 0С: Энтальпия газов перед ППВД, кДж/м3: Iг=716,48. Температура перегретого пара, 0С: пе=470. Давление перегретого пара, МПа: Pпе=8. Энтальпия перегретого пара, кДж/кг: iпе=3328,53. Давление в барабане, МПа: Pб=8,4. Температура насыщенного пара, 0С: н=300,3. Энтальпия насыщенного пара, кДж/кг: iн’’=2749,9. Уравнение баланса, кДж/м3: (5.1) Энтальпия газов после ППВД, кДж/м3: (5.2) Температура газов после ППВД, 0С: Температурный напор (перекрестное движение сред), 0С: , где (5.3) Ψ – коэффициент пересчета от противоточной схемы к более сложной, &Del a; прт – температурный напор при противотоке. Ψ=1. Температурный напор при противотоке, 0С: (5.4) Температурный напор на входе при противотоке, 0С: (5.5) Температурный напор на выходе при противотоке, 0С: (5.6) Температурный напор при противотоке, 0С: Температурный напор, 0С: &Del a; =1·95=95. Средняя температура газов, 0С: (5.7) Скорость газов, м/с: (5.8) Коэффициент теплоотдачи конвекцией, : где (5.9) =0,7 0,08·φ 0,005·Ψр, где Ψр=8,48, =0,7 0,08·(-0,86) 0,005·8,48=0,67. CS – коэффициент, определяемый в зависимости от относительных поперечного и продольного шагов труб в пучке, типа пучка. (5.10) CZ – поправка на число рядов труб по ходу газов. При z2=6&l ;8 и &l ;2,0, то (5.11) Коэффициент теплопроводности, Вт/м·к: λ=5,57·10-2.
Коэффициент кинематической вязкости, м2/сек: & u;=71,63·10-6. Критерий Прандтля: Pr=0,62. Средняя температура пара, 0С: (5.12) Скорость пара, м/с: где (5.13) &upsilo ;=0,03287 м3/кг – средний удельный объем пара. Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, : (5.14) Коэффициент теплопроводности, Вт/м·к: λ=6,34·10-2 Коэффициент кинематической вязкости, м2/сек: где (5.15) μ – коэффициент динамической вязкости, (кгс·сек)/м2: μ=2,86·10-6. Критерий Прандтля: Pr=1,135. Эквивалентный диаметр, м: (5.16) Поправка C . В элементах котла температура стенки при течении пара мало отличается от температуры среды. поэтому C =1. Поправка Cd=1. Cl=1, l/d&g ;50. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, : (5.17) Коэффициент теплопередачи, : где (5.18) Ψ=0,8 – коэффициент эффективности. α1пр – приведенный коэффициент теплоотдачи. где (5.19) (5.20) м. (5.21) м. Е – коэффициент эффективности ребра. где (5.22) λрб=45,5 Вт/(м·к) – коэффициент теплопроводности материала ребра. φЕ – коэффициент, учитывающий неравномерность теплоотдачи по поверхности ребра. φЕ=1-0,058·m·hрб, (5.23) φЕ=1-0,058·56,3·0,013=0,958. μ – коэффициент, учитывающий влияние уширения ребра к основанию. μ=1,03 (1, номограмма 6). Е=0,78 (1, номограмма 6). Уравнение теплопередачи, кДж/м3: (5.24) Погрешность, %: (5.25) 6. РАСЧЕТ ИСПАРИТЕЛЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Геометрические характеристики. Геометрические характеристики такие же как и у ППВД за исключением: Количество сдвоенных рядов: z=9. Полная поверхность нагрева испарителя, м2: H=H1р∙z, H=2585,3∙9=23267. Тепловой расчет Температура газов перед ИСПВД , 0С: (из расчета ППВД). Энтальпия газов перед ИСПВД, кДж/м3: Iг=634,9 Давление в барабане, МПа: Pб=8,4. Температура насыщенного пара, 0С: н=297. Энтальпия насыщенного пара, кДж/кг: iн’’=2756,2. Температура насыщенной воды, 0С: н’=297. Энтальпия насыщенной воды, кДж/кг: i’н=1329,9. Температура недогрева до кипения, 0С: &Del a; нед=4. Температура воды на выходе из экономайзера, 0С: ’’эвд= н’- &Del a; нед, ’’эвд=297-4=293. Энтальпия воды на выходе из экономайзера, кДж/кг: i’’эвд=1306,9. Величина недогрева до кипения, кДж/кг: &Del a;iнед=i’н-i’’эвд, &Del a;iнед=1329,9-1306,9=23. Скрытая теплота парообразования, кДж/кг: r=1426. Уравнение баланса, кДж/м3: (6.1) Энтальпия газов после ИСППВД, кДж/м3: (6.2) Температура газов после ИСППВД, 0С: Температурный напор (перекрестное движение сред), 0С: , где (6.3) Ψ – коэффициент пересчета от противоточной схемы к более сложной, &Del a; прт – температурный напор при противотоке. Ψ=1. Температурный напор при противотоке, 0С: (6.4) Температурный напор на входе при противотоке, 0С: (6.5) Температурный напор на выходе при противотоке, 0С: (6.6) Температурный напор при противотоке, 0С: Температурный напор, 0С: &Del a; =1·54=54. Средняя теипература газов, 0С: (6.7) Скорость газов, м/с: (6.8) Коэффициент теплоотдачи конвекцией, : где (6.9) =0,7 0,08·φ 0,005·Ψр, где Ψр=8,48, =0,7 0,08·(-0,86) 0,005·8,48=0,67.
Для перечисленных типов оборудования по единой схеме даны: типовые объемы ремонтно-профилактических работ; нормативы периодичности, продолжительности и трудоемкости ремонта; нормы расхода материалов на текущий и капитальный ремонт; страховой запас материалов и запасных частей на эксплуатацию. Численные значения ремонтных нормативов и нормы расхода материалов на капитальный ремонт и нормы страхового запаса даны в натуральных единицах. Для текущего ремонта нормы расхода материалов даны в процентах от норм их расхода на капитальный ремонт однотипного оборудования. Во многих случаях, где это оказалось возможным, для сближения периодичности капитального ремонта котельно-вспомогательного оборудования с периодичностью ремонта котлов нормативы устанавливались едиными или кратными. Нормативы трудоемкости и простоя в ремонте даны на одинаковое или близкое по техническим характеристикам оборудование. При этом соблюдалось условие, чтобы отклонения в ту или иную сторону не превышали 5P%. 17.PКОТЛЫ, КОТЕЛЬНО-ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ И ПАРОСИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В данном разделе приведены рекомендации по ТО и ремонту паровых и водогрейных котлов, топочных устройств, котлов-утилизаторов, паровых турбин, оборудования водоподготовки, мазутного и газового хозяйства; нормативы периодичности, продолжительности и трудоемкости ремонта; нормы расхода материалов на ремонт оборудования и нормы страхового запаса
1. Тепловой расчет котла Е-75-40ГМ
3. Тепловой расчет парового котла
4. Расчет теплового баланса парового котла
5. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
9. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130
11. Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания
12. Тепловой расчет блока электростанции
13. Особенности построения и функционирования программного комплекса расчета тарифов на тепловую энергию
14. Осушение строительного котлована
15. Исследование рынка водогрейных котлов
16. Анализ систем автоматического регулирования давления пара в барабане котла
17. Допоміжне обладнання котла ТП–35У
18. Тепловой расчет вертикального подогревателя низкого давления
19. Тепловой расчет контейнера с естественной циркуляцией воздуха
20. Конструирование корпуса вулканизационного котла
21. Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода
25. Тепловой расчет промежуточной ступени
26. Расчет себестоимости передаваемой тепловой энергии
28. География тепловой электроэнергетики России
30. Сравнение договоров подряда и купли - продажи, форма расчета-инкассо, типы ведения бизнеса
31. Формы денежных расчетов в коммерческой деятельности
32. Учет и анализ расчетов с персоналом по оплате труда в организации
34. Типовые расчеты надежности систем на персональном компьютере
35. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
37. "Семейный бюджет" (расчет с помощью программы Microsoft Excel 97)
41. Промышленные стоки тепловой энергетики
42. Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
43. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников
45. Расчет ректификационной колонны
46. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего круглопильного станка
47. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
48. Программа для расчета цеха серийного производства
49. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики
50. Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия
51. Расчет электроприводов постоянного и переменного тока
52. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
53. Определить капитальные затраты и эксплуатационные расходы по тепловой сети (при следующих условиях)
57. Расчет прямозубой цилиндрической передачи
58. Тепловой расчёт турбины ПТ-25-90/11
60. Расчет силового трансформатора
61. Расчет зануления двигателя
62. Расчет ректификационной колонны бензол-толуол
63. Лазерная резка: расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного места блока
64. Кинематический анализ и расчет станка 1П 365
65. Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана
66. Техническая эксплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ
68. Расчет внешних скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания
69. Расчеты структурной надежности систем
73. Расчет первой ступени паровой турбины ПТУ К-500-65 (3000 (Курсовой)
74. Расчетно-пояснительная записка по расчету винтового конвейера
75. Кинематический и силовой расчет привода
76. Расчет механизмов – козлового консольного крана грузоподъемностью 8 тонн
77. СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ (расчет)
79. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
80. Организация и планирование монтажа систем ТГСВ (монтаж наружных тепловых сетей)
82. Расчет на ЭВМ шпиндельного узла
83. Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
84. Расчет вальцовых механизмов подач деревообрабатывающих станков
85. Производство портландцемента и расчет компонентов
89. Расчет карбюраторного V-образного четырехцилиндрового двигателя на шасси автомобиля ЗАЗ-968М
93. Расчет супергетеродинного приемника
94. Расчет апериодического каскада усилительного устройства
95. Расчет системы сбора и передачи данных
96. Расчет редуктора приборного типа
97. Расчет линейных цепей методом топологических графов
98. Расчет топологии толстопленочной микросхемы
99. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)