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