PZ Energetski Parogeneratori Procesi

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    1/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla37

    MAINSKI FAKULTET SARAJEVOKatedra za Energetiku

    Predmet: Kotlovi, loita i pei

    STUDENT: _____________________

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla

    Za kotao i podatke, date u prethodnim dijelovima zadatka, obaviti toplotni proraun ozraenihi konvektivnih povrina (svih kotlovskih elemenata). U tehnikom smislu dati detaljniji prikazekonomajzera.

    Zadatak izdao: Sarajevo, ________________ godine

    Ass. Nihad Hodi, dipl.ing.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    2/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla38

    1. Toplotni proraun loita nominalni reim

    Izraun ozraene povrine loita kotla se vri prema izrazu:

    232

    23

    10

    0 11

    1076,1

    2

    0

    02

    m

    T

    T

    MTTM

    QA

    F

    F

    FFL

    in

    Iz prethodnih projektnih zadataka su poznate sljedee veliine:

    razmijenjena koliina toplote u loitu: MWQin 166 adijabatska temperatura produkata sagorijevanja: KTF 55,22640

    temperatura produkata na izlazu iz loita: KTF 1,14232

    Ostale oznake u prethodnoj jednaini su:

    Mkarakteristika loita i izraunava se kao: BxAM

    gdje su: A i B konstante zavisne od vrste goriva; za vrsto gorivo: 59,0A i 5,0B

    Napomena: Vrijednosti konstanti uzete iz knjige Kotlovi, loita i peiautora

    prof. dr Izet Smajevi i ass. Nihad Hodi - prilog XII.

    x relativna koordinata loita koja predstavlja odnos visine poloaja gorionika i ukupne

    visine loita:

    L

    H

    hx

    3m

    kWQVF specifino toplotno optereenje po zapremini loita i odreuje se za poznatu

    geometriju loita iz:F

    LpLLdF

    VFV

    tcVHBQ

    1

    Ukoliko je geometrija loita nepoznata, kao u ovom sluaju, odabire se vrijednostspecifinog toplotnog optereenja zapremine loita iz literature a prema odabranom tipuloita, naina sagorijevanja i vrste spaljivanog goriva.

    Pretpostavka:

    3150

    m

    kWQVF nakon uvrtavanja u prethodni izraz daje vrijednost zapremine

    loita od: 32,4053 mVF .

    2m

    kWQAF specifino toplotno optereenje po poprenom presjeku loita koje se na slian

    nain, kao i zapreminsko, odreuje pomou obrasca:F

    LpLLdF

    AFA

    tcVHBQ

    1

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    3/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla39

    Takoe, nakon usvajanja vrijednosti specifinog toplotnog optereenja po povrini loita:

    23500

    m

    kWQAF dobija se vrijednost povrine poprenog presjeka loita: 20,160 mAF .

    Nadalje se izraunava pretpostavljena visina loita:

    mA

    VH

    F

    FL 3,25

    Usvajaju se sljedee dimenzije loita koje daju izraunatu povrinu i zapreminu loinogprostora:

    - Duina: ma 10 - irina: mb 16

    -

    Visina: mHL 5,25

    Dalje, usvajaju se loini ekrani (isparivake cijevi) sljedeih karakteristika:

    - Prenik cijevi: mmd 38 - Korak cijevi: mms 46 - Poloaj u odnosu na ozid: mmde 4,308,0

    - Odnos koraka i prenika cijevi: 21,1d

    s

    2mAPZ pretpostavljena povrina loita koja uestvuje u razmjeni toplote zraenjem i zaodabrani oblik loita se izraunava kao: 214862 mAbaHA FLPZ

    Relativna koordinata loita, nakon usvajanja poloaja gorionika, je: 247,05,25

    3,6

    LH

    hx

    tako da je karakteristika loita: 466,0M .

    l koeficijent emisije loita i za sagorijevanje u letu iznosi:

    FF

    Fl

    1

    stepen ekranisanja loita i rauna se kao:ZA

    A0 i na osnovu karakteristika ekranskih

    cijevi (e, s/d) iz dijagrama (dodatakdijagram 1) se oitava 97,0 .

    F stepen crnoe plamena, rauna se iz:)(

    1 AkoksgeF

    g optika gustoa gasova: srk ngg

    koks optika gustoa djelia koksa: skkokskoks

    A optika gustoa leteeg pepela u dimnim gasovima: sk AAA

    Na kraju loita je koeficijent vika vazduha: 13,1 pa se moe iz dijagramavolumetrijskog uea komponenti produkata sagorijevanja, Projektni zadatak I, odrediti

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    4/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla40

    uee troatomnih gasova koji zrae ( OH2 , 2CO i 2SO ): 0993,02 OHr ; 1545,02 COr i

    0008,02SOr .

    np ukupni parcijalni pritisak troatomnih gasova: barprp nn

    barrrrp SOCOOHn 2547,01 222

    Debljina sloja koji zrai: mA

    Vs 884,9

    6,3

    Koeficijent slabljenja zraenjazbog troatomskih gasova, (2Fg

    TT ):

    277526,01000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    rk

    Optika gustoa gasova: 699,0 srk ngg

    Napomena: Sljedea dva koef. vade se iz knjige Kotlovi, loita i peiautora

    prof. dr Izet Smajevi i ass. Nihad Hodi str. 60.

    koksk koef. slabljenja zraenja zbog prisustva djelia koksa u dimnim gasovima: 5,0koksk

    koef. koncentracije koksnih djelia u plamenu: 1,0

    Optika gustoa djelia koksa: 494,0 skkokskoks

    dsrednji efektivni prenik estica pepela: md 15 (dodataktabela 3)

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva estica pepela:

    005588,03,4

    3 22

    2

    F

    A

    Tdk

    A stepen vezivanja pepela: 55,0A (dodataktabela 4)

    Srednja koncentracija leteeg pepela:

    30504,0

    nRW

    AA

    m

    kg

    V

    a

    Optika gustoa leteeg pepela u dimnim plinovima: 003,0 sk AAA

    Na osnovu dobijenih podataka moe se izraunati efektivni stepen crnoe plamena:

    6974,0F

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    5/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla41

    Za cijevi koje su u donjem dijelu pokrivene amotom, a gornjem otkrivene, koeficijentzaprljanosti ogrjevnihpovrina je: 36,0

    Napomena: Vrijednost koeficijenta uzeta iz knjige Kotlovi, loita i peiautoraprof. dr Izet Smajevi i ass. Nihad Hodi - prilog XI.

    Konano je stepen crnoe loita: 8685,0l pa se moe izraunati ozraena ogrjevna

    povrina loita:

    2

    0 2,1422 mA

    Raunska ogrjevna povrina se, zbog ekranisanja loita, izraunava kao:

    20 2,1466 mAARZ

    Provjera: Da bi proraun ozraene ogrjevne povrine bio zadovoljavajui neophodno je da

    bude zadovoljen izraz: 02,0R

    Z

    P

    Z

    R

    Z

    A

    AA. U ovom sluaju taj odnos je: 02,001351,0 A

    to znai da proraun zadovoljava.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    6/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla42

    1.1. Razmjetaj ogrjevnih povrina u loitu

    Povrina 2mAZi mms mmd 20 mAA Zii

    Bona strana (2x) 472,2 46 38 0,97 458,0

    Prednji zid 407,8 46 38 0,97 395,6Zadnji zid 399,8 46 38 0,97 387,8

    Gornja strana 56 46 38 0,97 54,3

    Donja strana 153,6 46 38 0,97 149,0

    iA0 1444,7

    *pojednostavljenje u geometriji u odnosu na izvorni prjekat

    1.2. Provjera konstrukcije loita

    Ove provjere podrazumijevaju provjeru specifinog toplotnog optereenja zapremine ipovrine loita:

    - Specifino toplotno optereenje zapremine loita: 02,000589,0

    VF

    P

    VF

    R

    VFVF

    Q

    QQQ

    - Specifino toplotno optereenje povrine loita: 02,000004,0

    AF

    P

    AF

    R

    AFAF

    Q

    QQQ

    Iz rezultata specifinih toplotnih optereenja loita se vidi da je provjera zadovoljena.

    13

    10

    16

    25,

    5

    Prednja

    strana

    Zadnja

    strana

    16

    25

    6 16

    16

    20

    Bona strana

    3,5

    4,8

    1

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    7/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla43

    2. Proraun ostalih ogrjevnih povrina kotla

    1n ,

    2n broj cijevi po dimenziji

    d prenik cijevi

    1s , 2s korak cijevi

    a , b , c dimenzije

    Napomena:Kao to se sa slike vidi

    apredstavlja visinu i tako e

    ostati do kraja prorauna. Smisaoove napomeneje da obrati panju

    na poloajcijevi jer e kod nekihzagrijaa cijeviii po strani, a ne po

    visini, a time e i proraun biti netoizmjenjen, tj. kod rasporeda cijevi

    uticae visina.

    2.1 Pregrija pare PP3

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u ovoj sekciji pregrijaa pare je: MWQPPS 25,643

    Bira se sljedei tip cijevi pregrijaa pare: mm9,23,60 , sa koridornim rasporedom cijevi,i to znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 0603,0 unutranji prenik: mdu 0545,0

    Napomena: Cijevi se biraju iz tabele 5 u dodatku. Ovo se odnosi i na sve ostale cijevi u

    daljem proraunu, tako de se ovo vie nee napominjati.

    Ostale dimenzije i karakteristike pregrijaa su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    bn

    10 3,5 13 0,36 0,11 9,97 36 32

    Povrina cijevi pregrijaa preko koje se vri razmjena toplote je:

    2213 99,2168 mdnnLdLA vv

    R

    PP

    Razmijenjena koliina toplote se moe iskazati i kao:

    kWtkAQ RPPPP

    S log3

    3

    b

    c

    a

    d

    2s

    1s

    1n

    2n

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    8/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla44

    Iz Lentz-ovog dijagrama, Projektni zadatak III, za ovu sekciju pregrijaa pare moe seodrediti logaritamska temperaturna razlika:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    5,700

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz cijevi pregrijaa:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    n

    pp

    np

    24

    ,gdje je nul= 36 broj ulaznih cijevi.

    Napomena: Kako se vidi broj ulaznih cijevi je veoma mali, zbog razloga zadovoljenja uslova

    koji slijede, to znai da imamo mnogo prolaza, tj. za ovaj sluaj 32. Pored ovih uslova treba

    voditi rauna i na brzine fluida, npr. kod para brzina e rasti prema turbinama tj. znajui da

    se para iri raste i njena brzina, i preporuuje se da se napravi ema kao na kraju rada da bi

    se moglo pratiti kretanje fluida.

    Za parametre pare: CtPPS

    4263

    i barpS 175 iz si dijagrama za vodu i vodenu

    paru odreuje se gustoa pare:

    34,71m

    kgp .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti dobija se brzina pare kroz cijevi pregrijaa:

    s

    mwp 28,28 , to je u skladu sa preporuenim vrijednostima:

    s

    mwPp 3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja kroz pregrija pare sekcija 3:

    s

    mT

    dnca

    VBw

    g

    V

    RWg

    g2731

    Napomena: Strujanje gasova je zbog konstrukcije i mjesta pregrijaa jednim dijelom uzduno,

    a jednim popreno. Za proraun, kao to se iz formule vidi, uzeese poreno nasrujavanje,

    dok e se za prelaz toplote posmatrati uzduno nastrujavanje. Za obrazloenje ovako

    posmatranog sluajatrebalo bi dosta prostora pa se ovdje nee objanjavati.

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se srednja vrijednost temperature dimnih gasova kroz ovajpaket pregrijakih cijevi: KTg 15,1400 .

    Srednja vrijednost koliine produkata sagorijevanja se odreuje na osnovu:

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    284,42

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    9/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla45

    tako da se, nakon uvrtavanja, dobija vrijednost brzine produkata sagorijevanja kroz pregrija

    pare:

    s

    mwg 82,8 to, takoe, zadovoljava jer je vrijednost u okviru intervala:

    s

    mwPg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote se vri po relaciji:

    KmW

    R

    k2

    21

    111

    ,gdje je:

    W

    KmR

    2

    - toplotni otpor usljed prljanja ogrjevnih povrina.

    Koeficijent prelaza toplote sa gasne strane je suma koeficijenata prelaza toplote konvekcijom

    i zraenjem:

    Km

    Wzk 2111

    pri emu se koeficijent prelaza toplote konvekcijom izraunava iz: SZnk CC 1

    ,gdje su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote; dwf gn , i

    ZC i SC - faktori popravke

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1ZC i 29,1SC .

    Napomena: Ovi faktori popravke, kao i koeficijenti prelaza toplote, se vade iz dijagrama 2, 3 i

    4 u dodatku, u zavisnosti od naina strujanja i od rasporeda cijevi. Ovo se takoe odnosi na

    dalji proraun pa se nee vie napominjati.

    Na osnovu vanjskog prenika cijevi pregrijaa pare ( mmdv 3,60 ) iz dijagrama se oitava

    vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    25 .

    Korigovana vrijednost koeficijenta prelaza toplote konvekcijom je:

    Km

    Wk 21

    25,32 .

    Koeficijent prelaza toplote zraenjem se izraunava na osnovu izraza:

    zz a 11

    gdje se z1 odreuje iz dijagrama na osnovu zavisnosti: zidagz ttf ,1 .

    Srednja temperatura pare u ovoj sekciji pregrijaa pare je: Ctt

    tk

    S

    p

    SS

    7,425

    2, a

    temperatura zida pregrijakih cijevi je Ctt Szida 7,45530 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    10/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla46

    Korekcioni faktor je funkcija sljedeih veliina: spkfa n ,, koje imaju vrijednosti:

    138,77 21

    vd

    sspa je optika debljina sloja koji zrai unutar pregrijakog snopa cijevi:

    md

    d

    sss

    vv

    71,06,1088,2 21

    Za srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, ove sekcije pregrijaa pare, 135,13sr

    PP su

    udjeli, odnosno parcijalni pritisci troatomnih gasova koji zrae jednaki:

    barpCO 1539,02

    barp OH 0988,02

    barpSO 0008,02

    ,tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova u produktima sagorijevanja na ovommjestu u kotlu:

    barpn 2535,0

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog troatomnih gasova:

    05339,11000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica (pepela) u produktimasagorijevanja:

    0092,0

    7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    md 15 - srednji prenik estica pepela

    191119,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je:

    3

    0 048937,0nRW mkg

    Va

    0 =0,55 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se oitava: 175,0a i

    Km

    Wz 21 288 tako da je korigovani koeficijent

    prelaza toplote zraenjem:

    Km

    Wz 21

    4,50 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    11/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla47

    Napomena: Korekcioni faktor i koeficijent prelaza toplote zraenjemse vade iz dijagrama 5 i

    6 u dodatku, i ova napomena vai za dalji proraun, tj. ovi faktori i koeficijenti e se uvijek

    vaditi iz ovih dijagrama.

    Konano, ukupni koeficijent prelaza toplote sa vanjske strane (strane dimnih gasova) u ovomkotlovkom elementu je:

    KmW21

    65,82

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (parne strane) se izraunava iz:

    22 dC pri emu se korekcioni faktor odreuje na osnovu unutranjeg prenika cijevi,

    ud dfC , a nominalni koeficijent prelaza toplote u zavisnosti od ppS wtpf ,,2 :

    875,0dC i

    Km

    W22

    4200

    Napomena: Ovi podaci se vade iz dijagrama 7 u dodatku, i ova napomena vai za dalji

    proraun, tj. ovi faktori i koeficijenti e se uvijek vaditi iz ovog dijagrama.

    Nakon korekcije, koeficijent prelaza toplote sa unutranje strane pregrijake cijevi ove sekcijeje:

    Km

    W22

    3675

    Otpor usljed zaprljanja pregriakih cijevi izraunava se preko:

    W

    KmRRCR d

    2

    0 .

    Iz dijagrama se oitavaju vrijednosti:

    toplotnog otpora:

    W

    KmR

    2

    0 0058,0

    korekcionog faktora: 6,1dC

    dodatak za pregrija pare:

    W

    KmR

    2

    00172,0

    ,tako da ukupni toplotni otpor iznosi

    W

    KmR

    2

    011,0 .

    Napomena: Ovi podaci se vade iz dijagrama 8 ili 9 (koji e se od ova dva dijagrama uzeti

    zavisi od rasporeda cijevi) i 10 i tabele 6 u dodatku, i ova napomena vai sa dalji proraun,

    tj. koeficijenti i popravke koeficijenata e se uvijek vaditi iz ovog dijagrama.

    Konano, koeficijent prolaza toplote za pregrija pare PP3 iznosi:

    Km

    Wk

    279,42

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    12/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla48

    Raunska povrina PP3 je:

    2

    log

    3

    62,2143 mtk

    QA

    PP

    Sra

    Provjera: Provjera mora da zadovolji uslov: 02,0R

    PR

    AAAA .

    U ovom sluaju to iznosi: 012,010,2253

    99,220810,2253

    A to znai da je provjera

    zadovoljena.

    2.2 Pregrija pare PP4

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u ovoj sekciji pregrijaa pare je MWQPPS 25,644 .

    Usvaja se sljedei tip cijevi za pregrija: mm9,23,60 , sa koridornim rasporedom cijevi, ito znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 0603,0 unutranji prenik: mdu 0545,0

    Ostale geometrijske veliine pregrijaa pare PP4 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1

    s

    cn

    2

    2

    s

    bn

    10 3,4 13 0,32 0,105 9,97 41 32

    Povrina sekcije pregrijaa pare koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    214 28,2483 mdnnLdLA vvR

    PP

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RPPPP

    S 4log

    4

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovajkotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    6,609

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz pregrijake cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    N

    pp

    Np

    24

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    13/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla49

    ,gdje je nul= 41.

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 5,471 i pritisak

    barpS 175 , gustoa radnog medijaje

    35,62m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevidobija se vrijednost:

    s

    mwp 72,28 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwp 3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dnca

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovu sekcijupregrijaa pare: KTg 25,1354 .

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    319,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    smwg 82,8

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je identino odreivanju koeficijenta prolaza toploteprethodnog kotlovskog elementa:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    KmW

    n 2 - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    14/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla50

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 28,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih pregrijakih cijevi mmdv 3,60 iz dijagrama se oitava

    vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    KmW

    n 225 . Nakon korekcije

    vrijednost koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    0,32 .

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja izraunava se iz:

    Km

    W

    a zz 211

    ,gdje je

    Km

    Wttf zidagz 21 , .

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije pregrijaa pare ima vrijednost:

    Ctt

    t

    k

    p

    p

    pp

    5,471

    2,

    ,pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida 5,50130 .

    Faktor korekcije aje zavistan od: spkfa n ,, .

    Zbog konstruktivne osobine pregrijake sekcije 1377 21

    vd

    ss koristi se sljedei izraz

    za izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mdd

    sss v

    v

    58,06,1088,2 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,145,14

    sr

    PP izraunavaju separcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1527,02

    barp OH 0980,02

    barpSO 0008,02

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    15/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla51

    ,tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2515,0

    Koeficijent slabljenja zraenja zbogprisustva troatomnih gasova se odreuje iz relacije:

    21092,11000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    0094,0

    0,7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    ,gdje je: md 15

    - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    178376,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je:

    3

    0 048546,0nRW m

    kg

    V

    a

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 17,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 275 to nakon korekcije daje vrijednost

    stvarnog koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21

    75,46 .

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova u pregrijau pare PP4je:

    Km

    W21

    75,78 .

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (pare) izraunava se na sljedei nain:

    Km

    WCd 222

    ,gdje su ud dfC i ppS wtpf ,,2

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    16/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla52

    Iz dijagrama se oitava da je 875,0dC a

    Km

    W22

    4200 tako da stvarni koeficijent

    prelaza toplote sa strane prijemnika toplote, nakon korekcije, iznosi:

    Km

    W22

    3675

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0058,0 i 6,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    pregrija pare je

    WKmR2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    011,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ovu sekciju pregrijaa pare, nakon uvrtavanja svihizraunatih vrijednosti je:

    Km

    Wk

    272,41

    Raunska povrina PP4 se izraunava iz:

    2log

    4

    4 21,2526 mtk

    QA

    PP

    SR

    PP

    Provjera: 02,0017,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.3

    Pregrija pare PP5

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u ovoj sekciji pregrijaa pare je MWQPPS 75,125 .

    Usvaja se sljedei tip cijevi za ovu sekciju pregrijaa pare: mm9,25,63 , sa koridornimrasporedom cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 0635,0 unutranji prenik: mdu 0577,0

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    17/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla53

    Ostale geometrijske veliine pregrijaa pare PP5 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    bn

    7 3 13 0,355 0,4 6,97 37 8

    Povrina sekcije pregrijaa pare koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    215 69,381 mdnnLdLA vvR

    PP

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RPPPP

    S 5log

    5

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovaj

    kotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    3,516

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz pregrijake cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    N

    pp

    Np

    24

    ,gdje je nul= 37.

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 2,517 i pritisak

    barpS 175 , gustoa radnog medijaje

    356

    m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    s

    mwp 72,31 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    smwp 3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dnca

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovu sekcijupregrijaa pare: KTg 95,1307 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    18/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla54

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    353,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    smwg 12,12

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je identino odreivanju koeficijenta prolaza toploteprethodnog kotlovskog elementa:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su: KmWn 2 - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 99,0zC i 02,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih pregrijakih cijevi mmdv 5,63 iz dijagrama se oitava

    vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    68 . Nakon korekcije

    vrijednost koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    67,68

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja se izraunava iz:

    Km

    Wa zz 211

    ,gdje je

    KmWttf zidagz 21 , .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    19/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla55

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije pregrijaa pare ima vrijednost:

    Ctt

    t

    k

    p

    p

    pp

    2,517

    2,

    ,pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida 2,54730 .

    Faktor korekcije aje zavistan od: spkfa n ,, .

    Zbog konstruktivne osobine pregrijake sekcije 139,117 21

    vd

    ss koristi se sljedei

    izraz za izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mddss

    s vv

    5,16,1088,2 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,155,14

    sr

    PP izraunavaju se parcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1515,02

    barp OH 0972,02

    barpSO 0008,02

    ,tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2495,0

    Koeficijent slabljenja zraenja zbogprisustva troatomnih gasova se odreujeiz relacije:

    78527,01000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    00962,0

    0,7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    ,gdje je: md 15 - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    294853,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je:

    3

    0 048162,0nRW mkg

    Va

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    20/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla56

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 25,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 265 to nakon korekcije daje vrijednost

    stvarnog koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21

    25,66 .

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova u pregrijau pare PP5je:

    Km

    W21

    92,134

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (pare) izraunava se na sljedei nain:

    Km

    WCd 222

    ,gdje su ud dfC i ppS wtpf ,,2 .

    Iz dijagrama se oitava da je 87,0dC a

    Km

    W22

    4200 tako da stvarni koeficijent

    prelaza toplote sa strane prijemnika toplote, nakon korekcije, iznosi:

    Km

    W22

    3654

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0034,0 i 7,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    pregrija pare je

    WKmR2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    0075,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ovu sekciju pregrijaa pare, nakon uvrtavanja svihizraunatih vrijednosti je:

    Km

    Wk

    285,65

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    21/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla57

    Raunska povrina PP5 izraunava se iz:

    2log

    5

    5 02,375 mtk

    QA

    PP

    SR

    PP

    Provjera: 02,0018,0 R

    PR

    AAAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.4 Meupregrija pare MPP2

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u ovoj sekciji meupregrijaa pare je MWQMPPmp 50

    2 .

    Usvaja se sljedei tip cijevi za ovu sekciju meupregrijaa pare: mm6,33,114 , saahovskim rasporedom cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 1143,0 unutranji prenik: mdu 1071,0

    Ostale geometrijske veliine meupregrijaa pare MPP2 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    an

    6 6 13 0,57 0,185 5,94 23 32

    Napomena: Dimenzija L predstavlja proraunsku duinu cijevi tj. srednja duina snopa

    cijevi. Treba obratiti panju na broj prolaza cijevi, jer ako imamo vei broj prolaza dimenzija

    L e biti blia dimenziji samog pregrijaa,u ovom sluaju bzato to su cijevi popreno

    postavljene. Npr. za ovaj pregrijaimamo 16prolaza tako da je L=5,94m.

    Povrina sekcije pregrijaa pare koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    212 92,1576 mdnnLdLA vVR

    MPP

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RMPPMPP

    mp 2log

    2

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovajkotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    7,454

    lnlog

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    22/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla58

    Provjera brzine strujanja pare kroz pregrijake cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    mp

    pp

    mp

    p 2

    4

    ,gdje je nul= 45.

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 473 i pritisak

    barpmp 40 gustoa radnog medijaje

    33,13m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    s

    mwp 83,27 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwp 3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dncb

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovu sekcijupregrijaa pare: KTg 05,1201 .

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazu

    i izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    405,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    s

    mwg 49,13

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je identino odreivanju koeficijenta prolaza toploteprethodnog kotlovskog elementa:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    23/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla59

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 28,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih meupregrijakih cijevi mmdv 3,114 iz dijagrama se

    oitava vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    58 . Nakon korekcije

    vrijednost koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    24,74

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja se izraunavaiz:

    Km

    Wa zz 211

    ,gdje je zidagz ttf ,1 .

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije pregrijaa pare ima vrijednost:

    Ctt

    t

    k

    p

    p

    pp

    0,473

    2

    ,pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida 0,50330 .

    Faktor korekcije aje zavistan od: spkfa n ,, .

    Zbog konstruktivne osobine pregrijake sekcije 76,621

    vd

    sskoristi se sljedei izraz za

    izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mdd

    sss v

    v

    94,01,487,1 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,17,12

    sr

    MPP izraunavaju se parcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1497,02

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    24/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla60

    barp OH 0961,02

    barpSO 0008,02

    ,tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2466,02

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva troatomnih gasova se odreujeiz relacije:

    07501,11000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    01019,0

    0,7

    3

    2 dT

    kg

    A

    ,gdje je: md 15 - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    250483,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je: 047596,00 RWV

    a

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 23,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 210 to nakon korekcije daje vrijednost

    stvarnog koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21

    3,48 .

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova u meupregrijau pareMPP2 je:

    Km

    W21

    54,122

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (pare) izraunava se na sljedei nain:

    Km

    WCd 222

    ,gdje su ud dfC i ppmp wtpf ,,2

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    25/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla61

    Iz dijagrama se oitava da je 82,0dC a

    Km

    W22

    1350 tako da stvarni koeficijent

    prelaza toplote sa strane prijemnika toplote, nakon korekcije, iznosi:

    Km

    W22

    1107

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0016,0 i 3,2dC . Dodatak toplotnom otporu za

    meupregrija pare je

    WKmR2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    0054,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ovu sekciju meupregrijaa pare, nakon uvrtavanjasvih izraunatih vrijednostije:

    Km

    Wk

    214,69

    Raunska povrina meupregrijaa MPP2 se izraunava iz:

    2log

    2

    2 52,1590 mtk

    QA

    MPP

    mpR

    MPP

    Provjera: 02,0009,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.5

    Meupregrija pare MPP1

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u ovoj sekciji meupregrijaa pare je MWQMPPmp 50

    1 .

    Usvaja se sljedei tip cijevi za ovu sekciju meupregrijaa pare: mm6,33,114 , saahovskim rasporedom cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 1143,0

    unutranji prenik: mdu 1071,0

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    26/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla62

    Ostale geometrijske veliine meupregrijaa pare MPP1 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    bn

    6,5 5,1 12,8 0,675 0,144 5,04 19 45

    Povrina sekcije pregrijaa pare koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    211 33,1548 mdnnLdLA VVR

    MPP

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RMPPMPP

    mp 1log

    1

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovaj

    kotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    0,421

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz meupregrijake cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    mp

    pp

    mp

    p 2

    4

    ,gdje je nul= 37.

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 339 i pritisak

    barpmp 40 gustoa radnog medijaje

    317

    m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    s

    mwp 48,26 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwp

    3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dncb

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temparature gasova za ovu sekcijupregrijaa pare: KTg 35,1033 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    27/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla63

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    474,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    s

    mwg 56,13

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je identino odreivanju koeficijenta prolaza toploteprethodnog kotlovskog elementa:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 32,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih meupregrijakih cijevi mmdv 3,114 iz dijagrama se

    oitava vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    60 . Nakon korekcije

    vrijednost koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    2,79

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja izraunava se iz:

    Km

    Wa zz 211

    ,gdje je zidagz ttf ,1 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    28/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla64

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije pregrijaa pare ima vrijednost:

    Ctt

    t

    k

    p

    p

    pp

    0,339

    2

    ,pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida 0,36930 .

    Faktor korekcije aje zavisan od: spkfa n ,, .

    Zbog konstruktivne osobine pregrijake sekcije 132,77 21

    vd

    sskoristi se sljedei izraz

    za izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mdd

    sss vv

    15,16,1088,2 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,19,11

    sr

    MPP izraunavaju se parcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1474,02

    barp OH 0946,02

    barpSO 0008,02

    tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2428,02

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva troatomnih gasova se odreuje iz relacije:

    09483,11000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenjazbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    01126,0

    0,7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    ,gdje je: md 15 - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    305516,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je: 046862,00 RWV

    a

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    29/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla65

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 26,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 132 to nakon korekcije daje vrijednost

    stvarnog koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21

    32,34 .

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova u meupregrijau pareMPP1 je:

    Km

    W21

    52,113

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (pare) izraunava se na sljedei nain:

    Km

    WCd 222

    ,gdje su ud dfC i ppmp wtpf ,,2

    Iz dijagrama se oitava da je 82,0dC a

    Km

    W22

    1350 tako da stvarni koeficijent

    prelaza toplote sa strane prijemnika toplote, nakon korekcije, iznosi:

    KmW22 1107

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0008,0 i 3,2dC . Dodatak toplotnom otporu za

    meupregrija pare je

    W

    KmR

    2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    00356,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ovu sekciju meupregrijaa pare, nakon uvrtavanjasvih izraunatih vrijednosti je:

    Km

    Wk

    234,75

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    30/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla66

    Raunska povrina meupregrijaa MPP1 se izraunava iz:

    2log

    1

    1 39,1576 mtk

    QA

    MPP

    mpR

    MPP

    Provjera: 02,0018,0 R

    PR

    AAAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.6 Konvektivni pregrija pare KPP

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u konvektivnom pregrijau pare je MWQKPPS 75,12 .

    Usvaja se sljedei tip cijevi za ovu sekciju meupregrijaa pare: mm6,251 , saahovskimrasporedom cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik pregrijake cijevi: mdv 051,0 unutranji prenik mdu 0458,0

    Ostale geometrijske veliine pregrijaa pare KPP su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    an

    3,55 4,2 12,5 0,56 0,1 4,17 22 36

    Povrina sekcije pregrijaa pare koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    221 16,529 mdnnLdLA vvRkPP

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RKPPKPP

    S log

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovajkotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    2,272

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz pregrijake cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    N

    pp

    Np

    24

    ,gdje je nul= 43.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    31/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla67

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 9,379 i pritisak

    barpS 175 gustoa radnog medijaje

    35,90m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    smwp 53,26 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwp 3226 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dncb

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temparature gasova za ovu sekcijupregrijaa pare: KTg 2,925 .

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    543,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    s

    m

    wg 01,14

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je identino odreivanju koeficijenta prolaza toploteprethodnog kotlovskog elementa:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    W

    n 2 - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf

    gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    32/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla68

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 29,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih pregrijakih cijevi mmdv 51 iz dijagrama se oitava

    vrijednost nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    86 . Nakon korekcije

    vrijednost koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    94,110

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja se izraunava iz:

    Km

    Wa zz 211

    ,gdje je zidagz ttf ,1 .

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije pregrijaa pare ima vrijednost:

    Ctt

    t

    k

    p

    p

    pp

    9,379

    2

    ,pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida

    9,40930 .

    Faktor korekcije aje zavistan od: spkfa n ,, .

    Zbog konstruktivne osobine pregrijake sekcije 139,127 21

    vd

    ss koristi se sljedei

    izraz za izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mdd

    sss v

    v

    32,16,1088,2 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,21,1srKPP izraunavaju se parcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1452,02

    barp OH 0932,02

    barpSO 0008,02

    ,tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2391,0

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    33/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla69

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva troatomnih gasova se odreujeiz relacije:

    09517,11000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    01212,0

    0,7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    ,gdje je: md 15 - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    346528,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je: 04615,00 RWVa

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 29,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 110 to nakon korekcije daje vrijednost

    stvarnog koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21

    9,31 .

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih pl inova u konvektivnompregrijau pare KPP je:

    Km

    W21

    84,142

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (pare) izraunava se na sljedei nain:

    Km

    WCd

    222

    ,gdje su ud dfC i pps wtpf ,,2

    Iz dijagrama se oitava da je 89,0dC a

    Km

    W22

    4200 tako da stvarni koeficijent

    prelaza toplote sa strane prijemnika toplote, nakon korekcije, iznosi:

    Km

    W22

    3738

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    34/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla70

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0016,0 i 42,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    pregrija pare je

    W

    KmR

    2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    003992,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ovu sekciju pregrijaa pare, nakon uvrtavanja svihizraunatih vrijednosti je:

    Km

    W

    k 281,88

    Raunska povrina pregrijaa KPP se izraunava iz:

    2log

    45,527 mtk

    QA

    KPP

    SR

    KPP

    Provjera: 02,0003,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je i ova provjera zadovoljena.

    2.7.Zagrija vode EKO

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u zagrijau vode (ekonomajzeru) je : MWQE 72 .Usvaja se sljedei tip cijevi za ovaj kotlovski elemenat: mm6,238 , sa ahovskimrasporedom cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik cijevi: mdv 038,0 unutranji prenik: mdu 0328,0

    Ostale geometrijske veliine ekonomajzera EKO su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    an

    5,2 5,2 14 0,085 0,114 5,18 165 46

    Povrina zagrijaa vode koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    221 56,4643 mdnnLdLA vvREKO

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    35/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla71

    Razmijenjena koliina toplote moese iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ REKOE log

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovajkotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    6,207

    lnlog

    Provjera brzine strujanja pare kroz ekonomajzerske cijevi vri se na osnovu izraza:

    s

    m

    nd

    D

    A

    Dw

    ulup

    N

    pp

    Na

    24

    ,gdje je nul= 329.

    Za srednju vrijednost temperature pare u ovom kotlovskom elementu Ct 290 i pritisak

    barpa 190 gustoa radnog medijaje

    34,750m

    kg .

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine pare kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    s

    mwa 82,0 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwa 2 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    dncb

    VBw

    g

    v

    RWg

    g2731

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovaj kotlovskielement: KTg 95,780 .

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    629,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    s

    mwg 28,14

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    36/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla72

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote je, u ovom sluaju, pojednostavljenozanemarivanjem toplotnog otpora na strani prijemnika toplote (voda):

    Km

    W

    R

    k2

    1

    1

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih cijevi mmdv 38 iz dijagrama se oitava vrijednost

    nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    5,97 . Nakon korekcije vrijednost

    koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    5,97

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja se izraunava iz:

    Km

    Wa zz 211

    ,gdje je zidagz ttf ,1 .

    Srednja vrijednost temperature pare unutar ove sekcije zagrijaavode ima vrijednost:

    Ctt

    tk

    a

    p

    aa

    290

    2

    pa je temperatura stijenke pregrijake cijevi:

    Ctt pzida 32030 .

    Faktor korekcije aje zavistan od: spkfa n ,, .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    37/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla73

    Zbog konstruktivne osobine ekonomajzera 72,521

    vd

    ss koristi se sljedei izraz za

    izraunavanje optike debljine sloja dimnih gasova koji zrae:

    mdd

    sss v

    v

    22,01,487,1 21

    Imajui na umu srednju vrijednost koeficijenta vika vazduha, za ovaj kotlovski elemenat,235,1srEKO izraunavaju se parcijalni pritisci troatomnih gasova na ovom mjestu u kotlu:

    barpCO 1424,02

    barp OH 0914,02

    barpSO 0008,02

    tako da je ukupan parcijalni pritisak troatomnih gasova:

    barpn 2346,0

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva troatomnih gasova se odreujeiz relacije:

    95368,21000

    38,016,18,0

    2

    g

    n

    OH

    g

    T

    sp

    pk

    Koeficijent slabljenja zraenja zbog prisustva vrstih estica u dimnim plinovima je:

    01357,0

    0,7

    3

    2

    dT

    k

    g

    A

    ,gdje je: md 15 - srednji prenik estica pepela u produktima sagorijevanja.

    150057,0 skrkkps Ang

    ,pri emu je: 04529,00 RWV

    a

    55,00 - udio vrstih estica u produktima sagorijevanja, stepen oslobaanja loita

    a - maseni udio pepela u gorivu

    Iz dijagrama se moe oitati vrijednost faktora korekcije 13,0a i nominalnog koeficijenta

    prenosa toplote usljed zraenja

    Km

    Wz 21 68 to nakon korekcije daje vrijednost stvarnog

    koeficijenta prenosa toplote zraenjem

    Km

    Wz 21 84,8 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    38/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla74

    Konano, ukupan koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova u ekonomajzeru je:

    Km

    W21

    34,106

    Znajui da je radni medij, unutar cijevi, voda, odnosno da je sa te strane koeficijent prelazatoplote dobar to se toplotni otpor na strani vode zanemaruje.

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 0017,0 i 42,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    zagrija vode je

    W

    KmR

    2

    00172,0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    004134,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ekonomajzer, nakon uvrtavanja svih izraunatihvrijednosti je:

    Km

    Wk

    287,73

    Raunska povrina ekonomajzera izraunava se iz:

    2log

    62,4694 mtk

    QA EREKO

    Provjera: 02,0011,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.8.Zagrija zrakaZZ2

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u zagrijau zraka je MWQZZ 312 . Usvaja sesljedei tip cijevi za ovaj kotlovski elemenat: mm9,23,60 , sa koridornim rasporedomcijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik cijevi: mdv 0603,0 unutranji prenik: mdu 0545,0

    Napomena: Zagrija zraka je dvodijelni (tip 2f, tabela 6 iz dodatka) i kroz cijevi struje dimni

    gasovi, a zrak opstrujava cijevi. Prilikom usvajanja cijevi treba teiti da je ona to manjeg

    prenika, ali da bude u nekim granicama, jer se tada doboja vea povrina za razmjenu

    toplote.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    39/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla75

    Ostale geometrijske veliine ZZ2 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    bn

    4 7 16 0,12 0,07 4 133 100

    Povrina zagrijaa zraka koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    212 93,9126 mdnnLdLA uuR

    ZZ

    Napomena: U prethodnoj formuli uzima se du, zato to dimni gasovi struje kroz cijevi, pa

    tako povrinu za razmjenu toplote predstavlja unutranji prenik cijevi.

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RZZZZ 2log2

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovajkotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    6,102

    lnlog

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature zraka za ovaj kotlovski

    element: KTz 15,503 .

    Provjera brzine strujanja zraka kroz cijevi ZZ2 vri se na osnovu izraza:

    s

    mT

    dnca

    VBw z

    v

    Lg

    z273

    2 1

    Napomena: a/2se uzima zato to je zagrija dvodijelni.

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine zraka kroz cijevidobija se vrijednost:

    s

    mwz 08,19 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwz 248 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    nnd

    VBw

    g

    u

    RWg

    g273

    4

    21

    2

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    40/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla76

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovaj kotlovskielement: KTg 5,606 .

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    724,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    s

    mwg 66,14

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote vri sepomou relacije:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz: KmWCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 27,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih cijevi mmdv 3,60 iz dijagrama se oitava vrijednost

    nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    KmWn 276 . Nakon korekcije vrijednost

    koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    52,96

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja kod ovog kotlovskog elementa je dosta nizak takoda se doprinos zraenja ovdje moe zanemariti odnosno vrijedi:

    KmW

    k 211 52,96

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    41/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla77

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (zrak) se odreuje iz dijagrama zazagrijae zraka i u ovom sluaju on iznosi:

    Km

    W22

    62

    Napomena: Koeficijent prelaza toplote na strani zraka vadi se iz dijagrama 11 u dodatku.

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    ,gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 002,0 i 62,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    zagrija zraka je

    W

    KmR

    2

    0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    KmR

    2

    00324,0

    Napomena: Prilikom uzimanjapodatka iz dijagrama obratiti panju da dimni gasovi struje sa

    unutranje strane cijevi.

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ZZ2, nakon uvrtavanja svih izraunatih vrijednostije:

    Km

    Wk

    2

    64,33

    Raunska povrina ZZ2 izraunava se iz:

    2log

    22 66,8985 m

    tk

    QA ZZRZZ

    Provjera: 02,0016,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je provjera zadovoljena.

    2.9.Zagrija zraka ZZ1

    Ukupno razmijenjena koliina toplote u zagrijau zraka ZZ1 je MWQZZ 311 . Takoe,usvaja se sljedei tip cijevi za ovaj kotlovski elemenat: mm9,23,60 , sa koridornimrasporedm cijevi, i to znai da je:

    vanjski prenik cijevi: mdv 0603,0 unutranji prenik: mdu 0545,0

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    42/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla78

    Ostale geometrijske veliine ZZ1 su:

    ma mb mc ms1 ms2 mL 1

    1s

    cn

    2

    2s

    bn

    3,95 7 16 0,1 0,103 3,95 160 68

    Povrina zagrijaa zraka koja uestvuje u razmjeni toplote je:

    2

    211 28,7350 mdnnLdLA uuR

    ZZ

    Razmijenjena koliina toplote moe se iskazati i pomou izraza:

    kWAtkQ RZZZZ 1log1

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost logaritamske temperaturne razlike za ovaj

    kotlovski elemenat:

    C

    t

    t

    ttt

    m

    v

    mv

    4,134

    lnlog

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature zraka za ovaj kotlovskielement: KTz 15,363 .

    Provjera brzine strujanja zraka kroz cijevi ZZ1 vri se na osnovu izraza:

    s

    mT

    dnca

    VBw z

    v

    Lg

    z273

    2 1

    Nakon uvrtavanja svih poznatih vrijednosti u izraz za izraunavanje brzine zraka kroz cijevi

    dobija se vrijednost:

    s

    mwz 48,17 to predstavlja vrijednost iz preporuenog intervala

    vrijednosti

    s

    mwz 248 .

    Provjera brzine strujanja produkata sagorijevanja izvodi se preko obrasca:

    s

    mT

    nnd

    VBw

    g

    u

    RWg

    g273

    4

    21

    2

    Iz Lentz-ovog dijagrama odreuje se vrijednost srednje temperature gasova za ovaj kotlovskielement: KTg 15,498 .

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    43/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla79

    Srednja vrijednost vlanih produkata sagorijevanja je aritmetika sredina vrijednosti na ulazui izlazu iz kotlovskog elementa (razliite vrijednosti zbog poveanja koeficijenta vikavazduha du toka strujanja):

    kg

    mVVV n

    k

    RW

    p

    RWRW

    3

    810,42

    .

    Konano, dobija se vrijednost brzine gasova kroz ovaj kotlovski elemenat od

    smwg 15

    to je, takoe, u okviru preporuenog intervala vrijednosti

    s

    mwg 158 .

    Odreivanje koeficijenta prolaza toplote vri sepomou relacije:

    Km

    W

    R

    k2

    21

    11

    1

    Koeficijent prelaza toplote sa strane dimnih plinova izraunava se na sljedei nain:

    Km

    Wzk 2111

    ,gdje se koeficijent prelaza toplote usljed konvekcije rauna iz:

    Km

    WCC sznk 21 , pri

    emu su:

    Km

    Wn 2

    - nominalni koeficijent prelaza toplote i ima zavisnost dwf gn , i

    sz CC , - faktori popravke.

    Iz dijagrama se oitavaju sljedee vrijednosti: 1zC i 02,1sC .

    Na osnovu prenika usvojenih cijevi mmdv 3,60 iz dijagrama se oitava vrijednost

    nominalnog koeficijenta prelaza toplote:

    Km

    Wn 2

    76 . Nakon korekcije vrijednost

    koeficijenta prelaza toplote sa gasne strane usljed konvekcije je:

    Km

    Wk 21

    52,77

    Koeficijent prelaza toplote usljed zraenja je, i kod ovog kotlovskog elementa, dosta nizaktako da se doprinos zraenja i ovdje moe zanemariti, zapravo vrijedi:

    Km

    Wk 211 52,77

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    44/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla80

    Koeficijent prelaza toplote sa strane prijemnika toplote (zrak) se odreuje iz dijagrama zazagrijae zraka i u ovom sluaju on iznosi:

    Km

    W22

    66

    Toplotni otpor usljed zaprljanja je:

    W

    KmRRCR d

    2

    0

    gdje se iz dijagrama oitava:

    W

    KmR

    2

    0 002,0 i 62,1dC . Dodatak toplotnom otporu za

    zagrija zraka je

    W

    KmR

    2

    0 tako da ukupan toplotni otpor iznosi:

    W

    Km

    R

    2

    00324,0

    Konano, koeficijent prolaza toplote za ZZ1, nakon uvrtavanja svih izraunatih vrijednostije:

    Km

    Wk

    296,31

    Raunska povrina zagrijaa zraka ZZ1 izraunava se iz:

    2

    log

    11 79,7219 mtk

    QA ZZR

    ZZ

    Provjera: 02,0018,0

    R

    PR

    A

    AAA to znai da je provjera zadovoljena.

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    45/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    PROGRAMSKI ZADATAK IV: Termiki proraun kotla81

    PP3

    Q= 64,25 MW

    PP4

    Q= 64,25 MW

    PP5

    Q= 12,75 MW

    MPP2 Q= 50 MW

    MPP1 Q= 50 MW

    KPP

    Q= 12,75 MW

    EKO

    Q= 72 MW

    ZZ2 Q= 31 MW

    ZZ1Q= 31 MW

    = 1,13tF2= 1150 C

    IF2= 7770,37 kJ/kg

    wg= 8,82 m/s

    wg= 8,82 m/s

    = 1,14

    tg1= 1104,3 C

    Ig1= 7474,18 kJ/kg

    wg= 12,12 m/s

    = 1,15

    tg2= 1057,9 C

    Ig2= 7177,98 kJ/kg

    wg= 13,49 m/s

    = 1,16tg3= 1011,7 C

    Ig3= 6881,78 kJ/kg

    wg= 13,56 m/s

    = 1,18

    tg4= 844,1 C

    Ig4= 5719,24 kJ/kg

    wg= 14,01 m/s

    = 1,2tg5= 676,3 C

    Ig5= 4556,71 kJ/kg

    wg= 14,28 m/s

    = 1,22tg6= 627,8 C

    Ig6= 4260,51 kJ/kg

    wg= 14,66 m/s

    = 1,25

    tg7= 387,8 C

    Ig7= 2600,46 kJ/kg

    wg= 15 m/s

    = 1,275tg8= 278,9 C

    Ig8= 1878,38 kJ/kg

    = 1,3

    tgizl= 150 C

    Igizl= 1156,31 kJ/kg

    Toplotni bilans grijnih povrina sa strane predajnika toplote (dimnih gasova)

  • 7/25/2019 PZ Energetski Parogeneratori Procesi

    46/46

    UNIVERZITET U SARAJEVUMAINSKI FAKULTET SARAJEVO

    tmpul

    MP1wp= 26,48 m/s t= 339 C

    MP2wp= 27,83 m/s t= 473 C

    tS

    PP5

    wp= 31,72 m/s t= 517,2 C

    PP3

    wp= 28,28 m/s t= 426 C

    PP4wp= 28,72 m/s t= 471,5 C

    KPPwp= 26,53 m/s t= 379,9 C

    tEtL

    LOITE

    ta

    EKOwa= 0,82 m/s t= 290 C

    ZZ2wZ= 19,08 m/s t= 230 C

    ZZ1wZ= 17,48 m/s t= 90 C

    tl

    tmpiz

    Toplotni bilans grijnih povrina sa strane prijemnia toplote (vode, zvjee pare i zraka)