Задание на расчет и порядок расчета

Тепловой расчет парогенератора может быть конструктивным и поверочным.

Задача конструктивного теплового расчета парогенератора заключается в определении разме­ров радиационных и конвективных поверхностей нагрева, обеспечиваю­щих номинальную производитель­ность при заданных параметрах пара.

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

Задание должно содержать сле­дующие данные:

- тип парогенератора (барабанный или прямоточный);

- номинальную паропроизводительность и параметры перегретого пара (первичного и вторичного пе­регрева);

- марку энерге­тического топлива;

- способ сжигания топлива (ка­мерный или циклонный);

- температуру питательной воды после регенеративного подогрева.

Температуры уходящих газов и воздуха после воздухоподогревате­ля, как правило, выбираются проек­тантом в соответствии с рекоменда­циями.

После выбора расчетных темпе­ратур приступают к созданию общего эскиза парогенератора.

При конструировании нового па­рогенератора прежде всего составляют его тепловую схему, т. е. устанавливают рациональную последовательность размещения поверхностей нагрева вдоль газового тракта и тепловосприятия поверхностей. Затем выбирают необходимую компоновку конвективных поверхностей нагрева и определяют габаритные размеры топочной камеры, горизонтального газохода и конвективной шахты. После чего приступают к выполнению теплового расчета парогенератора.

Общая радиационная поверхность, полученная в результате теплового расчета, позволяет установить размеры топочной камеры.

Поверхность нагрева других элементов парогенератора (пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя) распределяют по отдельным пакетам, в пределах которых определяется число параллельных змеевиков (труб) по ширине газохода и число петель (рядов труб) по ходу газов. Габарит В этом состоит первоначальная конструкторская проработка поверхностей парогенератора, итогом которой является создание эскизного проекта парогенератора.

В случае, если общая конструкция и компоновка поверхностей нагрева вдоль тракта газов задана (например, в виде типового парогенератора), то дополнительному вы­бору в соответствии с заданной паропроизводительностью, подлежат сечение и высота топочной камеры и глубина конвективной шахты.

Дляпоследующего определения объемов продуктов сгорания уста­навливают возможные присосы холодного воздухапо тракту агрегата и коэффициенты избытков воздуха.

Правильный выбор всех расчет­ных показателей свидетельствует о том, что расчет парогенератора будет выполняться для условий его работы, отвечающих требуемой эко­номичности.

Рекомендуется следующий поря­док расчета парогенератора:

1. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

2. Определение к. п, д. парогене­ратора и расхода топлива.

3. Конструктивный тепловой расчет топочной камеры.

4. Распределение тепла между конвективными поверхностями на­грева парогенератора.

5. Конструктивный расчет от­дельных поверхностей нагрева.

Поверочный расчет парогене­ратора или отдельных его элемен­тов выполняется при существующей конструкции агрегата с целью опре­деления показателей его работы при переходе на сжигание другого то­плива, при изменении (снижении или повышении) нагрузки или пара­метров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева.

В результате поверочного расче­та определяют:

- коэффициент полезного действия парогенератора;

- расход топлива;

- температуру продуктов сгорания но газовому тракту, включая темпе­ратуру уходящих газов;

- температуру рабочей среды за каждой поверхностью нагрева.

Для выполнения расчета прихо­дится предварительно задаваться температурой уходящих газов и тем­пературой горячего воздуха, пра­вильность выбора которых опре­деляется лишь но завершении рас­чета.

Задание на расчет включает в се­бя те же исходные данные, что и при конструктивном расчете, и до­полнительно — конструктивные дан­ные парогенератора и его отдельных элементов. Так что поверочному расчету предшествует определение по чертежам геометрических харак­теристик поверхностей (диаметров и шагов груб, числа рядов, проходных сечений для газов и рабочей среды, размеров газоходов, общего разме­ра поверхности нагрева и т. д,).

При поверочном расчете пароге­нератора вначале также определя­ют объемы и энтальпии воздуха и продуктовсгорании, к, п. д. и рас­ход топлива, а затем выполняют расчет топочной камеры и осталь­ных поверхностей парогенератора в соответствии с их расположением по ходу газов. Тепловосприятием конвективных поверхностей предва­рительно задаются, устанавливают энтальпию и температуру теплообменивающихся сред. Затем после определения коэффициента тепло­передачи и температурного напора находят расчетное тепловосприятие поверхности. При расхождении при­нятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия.

В результате расчета определя­ют тепловосприятие поверхности, а также температуры иэнтальпии сред.

Конструктивный и поверочный расчеты закапчивают составлением расчетно-пояс н и т е л ь н о й записки, тепловой схемы и сводной таблицы основные расчетных величин по всем элемен­там парогенератора.

Расчетно-поясн и т е л ь ная записка включает:

а) описание проектируемого па­рогенератора;

б) тепловой расчет парогенера­тора (приводятся наименования рас­считываемых величин и их размерности, расчетные формулы, значения

используемых и полученных в расчете величин).

В записке даются краткие указа­ния, обоснования и соответствующие пояснения по выбираемым величинам, помещаются таблицы объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха, сводные таблицы данных расчета. К записке прикладывается энтальпийная диаграмма, масштабная схема компоновки поверхностей нагрева с нанесением основных раз­меров каждой поверхности, а также водопаровая схема и схема распре­деления температурных напоров.

Тепловая схема парогенера­тора отображает распределение об­щего тепловосприятия рабочей сре­ды между отдельными поверхностя­ми парогенератора и устанавливает последовательность их размещения вдоль газового тракта. В результа­та она дает представление об усло­виях теплообмена в поверхностях нагрева. Обычно тепловую схему парогенератора изображают в виде диаграммы. По оси ординат откла­дывают температуры газов и рабо­чей среды, а вдоль оси абсцисс— тепловосприятия рабочей среды в пределах поверхностей, которые располагают в той же последова­тельности, что и в тракте газов. Пример тепловой схемы барабанно­го парогенератора приведен на рис. 1.

Сводная таблица расчетных величин должна содержать основ­ные показатели, характеризующие работу каждой поверхности нагре­ва: температуры газов и рабочей среды на концах поверхности, сред­ние скорости газов и рабочей сре­ды в пределах поверхности, коэффи­циент теплопередачи, температур­ный напор, удельный тепловой поток на единицу, поверхности, размер по­верхности нагрева.