Определение площади поверхности нагрева воздухоподогревателя
Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя 1-й ступени используя результаты расчетов по задачам 1, 2 и 3. Дополнительные данные для расчета берутся из таблицы 5 для каждого варианта по последней цифре шифра.
Таблица 5. Исходные данные к расчету воздухоподогревателя
Вариант (последняя цифра шифра) ,°C Величина присоса холодного воздуха kвп , Вт/(м2·К)
0 150 0,04 0,07 0,05 14
Обозначения:
– температура горячего воздуха на выходе из воздухоподогревателя (ВП);
– величина присоса холодного воздуха в пылеприготовительной установке;
– величина присоса холодного воздуха в топке;
– величина присоса холодного воздуха в воздухоподогревателе;
kвп – коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя, Вт/(м2·К).
Ответ
поверхность нагрева конвективного воздухоподогревателя составляет 1046,63 м2.
Решение
1. Принимаем температуру газов на выходе из воздухоподогревателя 1-й ступени ϑ''вп равной температуре уходящих (дымовых) газов tух на выходе из последнего газохода котлоагрегата:
tух=120 ℃- температура уходящих (дымовых) газов на выходе из последнего газохода котлоагрегата (задана в таблице 2):
ϑ''вп=tух=120 ℃ .
4.2. Принимаем энтальпию газов на выходе из воздухоподогревателя 1-й ступени h''вп равной энтальпии уходящих (дымовых) газов на выходе из последнего газохода котлоагрегата. Все расчеты привязаны к 1 кг топлива.
Удельная энтальпия уходящих газов hух в расчете на 1 кг топлива была найденав п. 1.3:
hух=Vух∙cp_г∙tух=8,204∙1,390 ∙120=1368,4 кДжкгтопл .
h''вп=hух=1368,4 кДжкгтопл .
4.3. Принимаем температуру воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя ϑ'в равной температуре воздуха в котельной (таблица 2).
ϑ'в=tхв=30℃ .
4.4. Принимаем энтальпию воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя h'в равной энтальпии холодного воздуха в котельной hхв (см. п. 1.4)
hхв=Vвозд0∙срвозд∙tхв=5,09∙1,299∙30=198,36кДжкг топл.
h'в=hхв=198,36кДжкг топл .
4.5. Рассчитаем энтальпию воздуха на выходе из 1-й ступени воздухоподогревателя по выражению (в расчете на 1 кг топлива при стехиометрическом соотношении угля и воздуха):
h''в=Vвозд0∙с''рвозд∙ϑ''в ,
где с''рвозд– объёмная изобарная теплоемкость воздуха при температуре ϑ''вп=tух=120 ℃ (находится по таблице П2 [1]):
с''рвозд=1,305 кДжнм3∙℃.
h''в=5,09∙1,305∙120=797,1 кДжкг топл .
4.6. Определяем отношение количества воздуха β'' за 1-й ступенью воздухоподогревателя к теоретически необходимому
β''=αт-∆αт-∆αпл+∆αвп ,
где αт – коэффициент избытка воздуха в топке;
∆αт=0,07 – присос воздуха в топке (таблица 5 [1]);
∆αпл=0,04– присос воздуха в пылеприготовительной установке (таблица 5 [1]);
∆αвп=0,05 – присос воздуха в воздухоподогревателе (таблица 5 [1]).
αт в условии задачи не задано, но судя по схеме рис 9 [1] оно равно α'пе – коэффициенту избытка воздуха в газоходе перед пароперегревателем, который расположен сразу на выходе из топки (см
. таблицу 3 [1]);
αт=α'пе=1,19 .
β''=1,19-0,07-0,04+0,05=1,13 .
4.7. Определяем количество теплоты, воспринятое воздухом в воздухоподогревателе
Qвп=β''+∆αвп2h''в-h'в ,
где β'' – отношение количества воздуха за 1-й ступенью воздухоподогревателя к теоретически необходимому;
∆αвп –присос воздуха в воздухоподогревателе;
h''в , h'в – энтальпии теоретически необходимого объема воздуха на выходе из воздухоподогревателя и входе в него, кДж/кг.
Qвп=1,13+0,052797,1-198,4=691,54кДжкгтопл .
4.8. Определяем среднюю температуру воздуха как среднюю арифметическую:
ϑв=ϑ'в+ϑ''в2 ,
ϑв=30+1202=75 ℃ .
4.9. Определяем энтальпию дымовых газов h'вп на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя по формуле
h'вп=h''вп+Qвпφ-∆αвп∙hпрс ,
где h''вп=1368,4 кДжкг топл – энтальпия дымовых газов на выходе из воздухоподогревателя 1-й ступени, кДж/кг;
φ=0,9892- коэффициент сохранения теплоты (см. п. 2.3);
hпрс , кДж/кг - энтальпия присосов при средней температуре воздуха ϑв, определяется по формуле
hпрс=Vвозд0∙срвозд∙ϑв=5,09∙1,303∙75=497,4кДжкг топл ;
h'вп=1368,4+691,540,9892-0,03∙497,4=2042,68 кДжкг топл .
4.10
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
