I_yx = 350,34 ккал/кг - энтальпия уходящих газов определяется по табл.2.2 для υ_ух= 160⁰C,

I_прс = 203,0 ккал/кг - энтальпия теоретического объема воздуха определяют по табл.2.2 при температуре присасываемого воздуха t_прс= (t_гв+t_в’)/2 = (190+60)/2 = 125 ^oC. 

 ккал/кг 
 

    

7. Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

        

                             (7.10)

где Δα_эк определяется по табл. 1.1.

 ккал/кг 

    

7. Определяется  невязка теплового баланса котла  по формуле

                                       (7.11)

    Тепловосприятия поверхностей нагрева берутся из уравнений теплового баланса: Q_л , Q_ф^б, Q_пе^кб из (7.3), Q_эк^б из (7.10), КПД η_пк из (3.6) и потери тепла от механической неполноты сгорания q₄ из пункта 3.5.

ккал/кг 

     Определение тепловосприятий поверхностей нагрева, граничных энтальпий и температур газов считают правильным, если невязка

 

    Видно, что в расчете ошибок допущено не было. 

8. Поверочно-конструкторский  расчет пароперегревателя.

 

    Весь  расчет пароперегревателя сводится к правильному снятию размеров с чертежа. Эскиз пароперегревателя для котла Е-75-40 ГМ приведен на рис.8. Размеры и другие конструктивные характеристики приведены в таблице 8.1. 

Таблица 8.1

Конструктивные  размеры и характеристики пароперегревателя. 

 
 

Площади живых сечений для прохода  газов на входе и выходе определяются по формулам 

F_1^’ = a_^’*b – z₁*d*l_пр = 4,125*5,78 – 64*0,042*3,425 =14,6 м_²

F_1^’’ = a_^’’*b – z₁*d*l_пр = 3,25*5,78 – 64*0,042*2,5 = 12,8 м_²

F_1^’ = a_^’*b – z₂*d*l_пр = 3,6*5,78 – 64*0,042*3,425 = 11,6 м_²

F_1^’’ = a_^’’*b – z₂*d*l_пр = 2,7*5,78 – 64*0,042*2,5 = 8,9 м_². 
 

Усредняя (так как F_1^’ и F_1^" отличаются менее чем на 25%), получаем:

 

F_1^ср = (F_1^’+ F_1^’’)/2 = 13,1 м_²

F_2^ср = (F_2^’+ F_2^’’)/2 = 10,6 м_² 
 

Средняя эффективная толщина излучающего  слоя: 

S = 0,9d((4/π)(S₁S₂ / d^₂)-1) = 0,9*0,032(1,273*0,075*0,055/0,001 – 1) = 0,12 м. 

F_ст^x = (2*l_п + 1,64 + 1,52)*b*x = 5,36*5,52*0,7 = 20,71 м_², 

где F_ст^х – поверхность труб примыкающих к обмуровке, х=0,7 – угловой коэффициент, определяемый по номограмме 1[2]. 

Поверхность нагрева определяем по формуле: 

H = z₁dπl + F_ст^x  

H₁ = z₁dπl + F_ст^x = 64*0,042*3,14*21 + 10,3 = 187,5 м^₂.

H₂ = z₁dπl + F_ст^x = 64*0,042*3,14*25 + 6,65 = 217,7 м^₂. 
 

Живое сечение для прохода пара: 

f = mπ(d_вн)^₂ /4 = 64*3,14*0, 0,001296/4 = 0,065 м^₂ 

9. Поверочно-конструкторский  расчет экономайзера.

 

    Весь  расчет экономайзера сводится к правильному  снятию размеров с чертежа. Эскиз экономайзера для котла Е-75-40 ГМ приведен на рис.9. Размеры и другие конструктивные характеристики приведены в таблице 9.1. 

      Таблица 9.1.

Конструктивные  размеры и характеристики экономайзера 

 

    Площадь живого сечения для прохода газов  в экономайзере при поперечном смывании его газами определяют по формуле: 

F_г = ab – z₁dl_пр = 1,9*6,16 – 25*0,032*6 = 6,9 м² 

    Площадь живого сечения для прохода воды определяют по формуле: 

f = mπ(d_вн)² /4 = 50*3,14* 0,000676/4 = 0,027 м² 

    Длина змеевика определяется по формуле: 

l = l₁(z₂/2) + (z₂/2-1)πS₂ = 5,85(40/2) + (40/2-1)*3,14*0,055 = 120,3 м 

    Поверхность нагрева экономайзера по формуле: 

H = πdlm = 3,14*0,032*78,8*50 = 604,4 м² 

         Эффективная толщина излучающего  слоя 

S = 0,9d((4/π)(S₁S₂ / d²)-1) = 0,9*0,032(1,273*0,075*0,044/0,001024– 1) = 0,122 м 
 

10. Характеристики  воздухоподогревателя.

 

    Весь  расчет воздухоподогревателя сводится к правильному снятию размеров с чертежа. Эскиз воздухоподогревателя для котла Е-75-40 ГМ приведен на рис.10. Размеры и другие конструктивные характеристики приведены в таблице 10.1. 

      Таблица 10.1.

Конструктивные  размеры и характеристики воздухоподогревателя. 

 

      Определяется  общее количество труб включенных параллельно  по газам: 

z_o=z₁*z₂=100*39=3900. 

       Площадь живого сечения для прохода газов определяют по формуле:

 Площадь  живого сечения для прохода  воздуха определяют по формуле: 

F_в = h_x(b – z₁d) = 2,725(6,122 – 100*0,04) = 5,755 м², 
 

      Суммарная высота всех газоходов по воздуху:

h_тр = 3h_x = 2*2,725 = 5,45 м. 

      Поверхность нагрева воздухоподогревателя: 

H_вп = πd_срh_трz₀ = 3,14*0,0384*5,45*3900 = 2563 м². 

   Эффективная площадь излучающего слоя:

   

м 

11. Компьютерный  расчет.

 

    По  всем перечисленным характеристикам  заполняются таблицы для расчета трактов котла на компьютере при помощи программы "ТРАКТ". Схема трактов на рис.11.

    При машинном расчете подбором H_эко, H_пе,  H_ух необходимо добиться,чтобы энтальпия пара за барабаном и насыщения была бы равна 668-669 и добиться, чтобы температуры t_пе, t_гв, t_ух должны быть приблизительно равны заданным.

    В результате компьютерного расчета  получили:

    H_взп =2563 м² – по расчету

    H_взп =1995 м²

    H_эко =604,4 м²– по расчету

    H_эко =485 м²

    H_кп2 =217,7 м² – по расчету

    H_кп2 =266 м²

Поверхность экономайзера увеличилась, следовательно увеличилось число рядов:

число рядов увеличилось на 8шт. 
 
 

В воздухоподогревателе изменили высоту одного хода по воздуху:

м

м

Поверхность нагрева  КП2 увеличилась следовательно увеличилоси количество петель в данном случае на 1 петлю:

Длина змеевика в ЭКО :

м 
 

Компоновка хвостовых  поверхностей нагрева представлена на рис.12. 
 

   Специальное задание.

   Изменение доли рециркуляции в топку. 

   Для того,чтобы выполнить спечзадание  использовалась программа “Тракт”.

   При работе с программой исходная информация меняется в строках  205001 и 208014. 

 

   Газовое регулирование осуществляют рециркуляцией  продуктов сгорания, поворотными  горелками, переключенинм ярусов горелок, байпасированием продуктов сгорания.

   Газовое регулирование применяют для  поддержания требуемой температуры  пара промежуточного перегрева. Газовое регулирование вызыывает дополнитнльный расход энергии на тягу или потерю тепла с уходящими газами, а также оказывает влияние напервичного пара, что усложняет эксплуотацию.

   Отбираемые  из конвективной шахты при температуре 259-350 oС (обычно после экономайзера) продукты сгорания рециркуляционным дымососом нагнетаются в топочную камеру, что позволяет перераспределить тепло менжду отдельными поверхностями нагрева в зависимости от принятого коэффициента рециркуляции. Чем выше этот коэффициент, тем больше полученный тепловой эффект.

   Рециркулирующие продукы сгорания можно вводить  в верхнюю или нижнюю часть  топки. Сброс продуктов сгорания в нижнюю часть топки приводит к ослаблению прямой отдачи в топке  и к повышению температуры  продуктов сгорания на выходе из неё. Рециркуляция увеличивает также количество продуктов сгорания, проходящих через пароперегреватель. Оба обстоятельства вызывают увеличение конвективного теплообмена и повышение температуры перегретого пара. Рециркуляция также приводит к увеличению объема продуктов сгорания, но без повышения общего избытка воздуха в уходящих газах. Увеличенный объем продуктов сгорания в газоходах при рециркуляции несколько повышает , в связи с чем потеря тепла q2 возрастает_.