ПОРЯДОК ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Задание на тепловой расчет, порядок его выполнения

Как было отмечено выше, тепловой расчет парового котла может быть конструк­тивным и поверочным.

Задача конструктивного теплового расчета котла заключается в выборе компонов­ки поверхностей нагрева в газоходах котла, определении размеров поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную паропроизводительность котла при заданных номинать­ных параметрах пара, надежность и экономичность его работы. При этом обеспечение на­дежности работы поверхностей нагрева предполагает получение расчетных тепловых ха­рактеристик, исключающих увеличение максимальной температуры стенки сверх допус­тимого значения по условиям прочности, а на экономичность работы котла определяющее влияние оказывают температура уходящих газов и присосы холодного воздуха в газовый тракт.

Выполнение конструктивного тешіового расчета производится на основании ис­ходных данных, составляющих задание на проект.

Задание должно содержать следующие данные:

— тип парового котла (барабанный или прямоточный, его заводская маркировка);

— номинальную паропроизводительность (/)пе. т/ч (кг/с)) и параметры перегретого пара (первичного (Рпе, МПа (бар), /||с, °С) и вторичного перегрева);

— месторождение и марку энергетического топлива;

— температуру питательно!! воды (/|||;, °С), поступающей в котел после регенеративного подогрева.

При необходимости, кроме указанной информации могут быть заданы и другие ха­рактеристики, например способ сжигания твердого топлива (с твердым или жидким шла — коудалением), температуры уходящих газов (<9 , °С) и холодного воздуха (/,.,,, °С), вели­чина непрерывной продувки, доля рециркуляции газов в топку, условия работы котла (под наддувом или при разрежении в газовом тракте) и прочие.

Температуры уходящих газов (,9 , °С), воздуха на входе в воздухоподогреватель

(/ч:|,, °С) и горячего воздуха после воздухоподогревателя (/п,, °С) и ряд других характери­стик, в случае их отсутствия в задании, как правило, могут быть выбраны проектантом в соответствии с рекомендациями нормативного метода расчета [1].

После выбора расчетных характеристик приступают к созданию общего эскиза проектируемого парового котла. Проектный эскиз котла представляет собой поперечный разрез котла с последовательным расположением вдоль газового тракта поверхностей на­грева с учетом их разделения на пакеты (секции) и с теми упрощениями и отступлениями от исходного типового котла заводского производства, которые оговорены заданием или дополнительно указаны преподавателем.

Для последующего выполнения теплового и конструктивного расчета котла выби­рают возможные присосы холодного воздуха по газовом} тракту котла и коэффициенты избытков воздуха. Правильный выбор всех расчетных показателей свидетельствует о том, что расчет котла будет выполняться для условий его работы, отвечающих требуемой эко­номичности.

Поверочный расчет котла или отдельных его элементов выполняется для сущест­вующей конструкции с целью определения показателей ее работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной рекон­струкции поверхностей нагрева. В результате поверочного расчета определяют:

— коэффициент полезного действия парового котла;

— расход топлива;

— температуру продуктов сгорания по газовому тракту, включая температуру уходящих газов;

— температуру рабочей среды (пара, воды) за каждой поверхностью нагрева.

Надежность работы поверхности нагрева устанавливают расчетом ожидаемой тем­пературы стенки и сравнением ее с допустимой для использованного металла. Для выпол­нения расчета приходится предварительно задаваться температурой уходящих газов и температурой горячего воздуха, правильность выбора которых определяется лишь по за­вершении расчета.

Задание на поверочный расчет включает в себя практически те же исходные дан­ные, что и при конструктивном расчете, и дополнительно — конструктивные данные по­верхностей котла. Поэтому расчету предшествует определение по чертежам геомет­рических характеристик поверхностей (диаметров и шагов труб, числа рядов труб, разме­ров проходных сечений для газов и рабочей среды, габаритных размеров газоходов и по­верхностей нагрева и т. д.).

При поверочном расчете котла, так же как прн конструктивном, вначате определя­ют объемы и энтатьпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем вы­полняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в по­следовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.

Прн поверочном расчете поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одної! из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и вы­ходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Датее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, темпера­турный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необхо­димые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении при­нятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева вы­полняют методом последовательных приближений.

В результате расчета определяют тепловосприятие поверхности, а также темпера­туры и энтатьпии сред на входе и выходе из нее.

Конструктивный и поверочный расчеты заканчиваются составлением расчетно — пояснительной записки, которая включает в себя:

— задание на проектирование котла и исходные данные;

— описание проектируемого котла, компоновку его поверхностей с указанием их связей по рабочей среде;

— технические характеристики сжигаемого топлива, обоснование выбора необходимых для расчета величин;

— расчет объемов « энтальпий воздуха и продуктов сгорания;

— составление теплового батанса парового котла, расчет расхода сжигаемого топлива;

— тепловой или конструктивный расчеты топочной камеры и поверхностей нагрева (для компактности расчет поверхностей может быть сведен в таблицы, где приводятся наиме­нования рассчитываемых величин, их единицы, расчетные формулы и численные значе­ния всех величин, результат расчета);

— сводную таблиц} основных результатов теплового расчета.

В записке приводятся краткие пояснения и обоснования выбираемых для расчета значений величин, расчетных формул, порядка выполнения расчета. Расчетная записка должна содержать также используемые в расчете таблицы объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха, эскизы компоновки поверхностей нагрева парового котла с соблюде­нием масштабных размеров, тепловую схему котла, схему водопарового тракта (для пря­моточного котла) или схему пароперегревателя (для барабанного котла). Расчет конвек­тивных поверхностей нагрева сопровождается построением графиков, иллюстрирующих направления взаимного движения и изменения температур греющих газов и рабочей сре­ды в пределах каждой поверхности нагрева. Эскизная компоновка поверхностей нагрева котла должна иметь основные размеры газоходов (ширину, высоту, глубину) и габарит­ные размеры поверхностей.

Расчетно-пояснительная записка завершается построением тепловой схемы парово­го котла и свободной таблицей расчетных величин.

Тепловая схема котла отображает распределение тепловосприятия рабочей среды между поверхностями нагрева котла и устанавливает последовательность их размещения вдоль газового тракта [2]. По оси ординат откладываются значения температур газов и ра­бочей среды на концах каждой поверхности нагрева (рис. 1.1). В результате тепловая схе­ма дает представление об условиях работы каждой поверхности, позволяет определить температурные напоры и оценить в датьнейшем надежность работы метатла поверх­ностей нагрева.

<?„, (кДж/кг)

Рис. 1.1. Тепловая схема барабанного парового котла: Т — топочная камера: ПІП. КП — ширмо — вый и конвективный пароперегреватели; ЭК — водяной экономайзер; ВП — во здухоподогреватель; В — впрыскивающий пароохладитель

Сводная таблица расчетных величин должна содержать основные показатели, ха­рактеризующие условия работы каждой поверхности нагрева: температуры газов и рабо­чей среды на концах поверхности, средние скорости газов и рабочей среды, коэффициен­ты теплопередачи, температу рные напоры, расчетные тепловые напряжения и размер по­верхности нагрева.

Комментарии к записи ПОРЯДОК ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ отключены

Рубрика: Котельные установки

Обсуждение закрыто.