Тепловой расчет ширмового пароперегревателя с учетом дополнительных поверхностей

 

Температура и энтальпия газов на входе в ШПП:

; .

Температура газов за ШПП (принимаем предварительно).

Расчет ведем для двух значений

;

.

Энтальпия газов за ШПП, табл. 6, по и :

;

;

.

Тепловосприятие ШПП и дополнительных поверхностей по балансу:

;

.

Тепловосприятие ШПП по балансу:

;

;

;

.

Тепловосприятие по балансу дополнительных поверхностей:

;

.

Средняя температура газов в ШПП:

; ;

; .

Объем продуктов сгорания, табл. 4: .

Средняя скорость газов:

;

.

Коэффициент, учитывающий геометрическую компоновку пучка:

.

Число труб по ходу газов: .

Поправка на число рядов труб: т.к. , то .

Физические характеристики продуктов сгорания:

 

 

Объемная доля водяных паров: .

Поправочные коэффициенты к физическим характеристикам продуктов сгорания среднего состава:

	0,985	1,01	1,00
	0,984	1,01	1,00

 

Расчетные значения физических характеристик:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке:

;

;

;

.

Суммарное парциальное давление газов: .

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:

;

;

;

.

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами:

;

,

где .

Безразмерная концентрация золы в продуктах сгорания: .

 

Коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами:

.

Коэффициент ослабления лучей продуктами сгорания:

;

.

Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами, определим для и : ; .

Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки; определим для двух плоскостей лучевоспринимающей поверхности входного сечения ШПП по рис. 4 :

· для плоскости ;

· для плоскости .

Количество теплоты, получаемой излучением из топки:

;

среднее тепловое напряжение экранов топки: ;

произведение

;

;

.

Коэффициент излучения факела:

;

.

Поправочный коэффициент, зависящий от вида топлива. Для угля:

.

Количество теплоты, , излучаемой из топки и ШПП на поверхности за ширмами:

;

.

Количество теплоты, воспринятое ШПП и дополнительными поверхностями излучением из топки:

;

.

Количество лучистой теплоты, воспринятой ШПП:

;

;

;

.

Суммарное количество теплоты, воспринятой ШПП, за счет охлаждения продуктов сгорания и излучения из топки:

;

.

 

Температура и энтальпия пара на входе в ШПП.

Согласно принятой схеме водопарового тракта (рис. 2), насыщенный пар из барабана котла (параметры и ) поступает в потолочный пароперегреватель.

Принимаем перегрев пара . Тогда:

;

 

(по и ).

Приращение энтальпии пара в ШПП:

;

.

Энтальпия пара на выходе из ШПП:

;

.

Температура пара на выходе из ШПП; определяем по и : ; .

Средняя температура пара в ШПП:

;

.

Температурный напор в ШПП:

;

.

Средний удельный объем пара; определяем по

и :

; .

Средняя скорость пара:

;

.

 

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару.

Определим значения физических свойств водяного пара при среднем давлении для двух расчетных значений средней температуры пара в ШПП.

	8,18	0,406	1,49
	7,90	0,453	1,33

;

;

;

.

Коэффициент загрязнения ШПП:

· для , ;

· для , .

Температура загрязнений стенки трубы ШПП:

;

; ;

;

; .

Коэффициент теплоотдачи излучением:

;

;

;

;

Коэффициент использования ШПП: .

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

;

.

Коэффициент теплопередачи от газов к пару:

;

;

;

.

 

Тепловосприятие ШПП по уравнению теплопередачи:

;

.

 

Расчетную температуру газов на выходе из ШПП определяем методом графической интерполяции (рис. 5).

 

Исходные данные для построения графиков:

 

 

Из графика .

 

 

 

Рис. 5. Графоаналитическое решение теплового баланса в ШПП