P=G·V/g
式中: P-反作用力 kg
G-蒸汽流量 t/h
V-流速 m/s
g-重力加流速9.81 m/s2
2.吹管时蒸汽流速
V=G·υ/F
式中: G-蒸汽流量 t/h
V-流速 m/s
υ-比容 m3/kg
设:排汽口管子直径d为Ф720×10,G=600t/h=166.7kg/s
p=G×G×υ/(F×g)= G2·υ/(g×0.785·d2)
=G2·υ/9.81·0.785·d2
=G2·υ/7.701·d2=(166.7)2·υ/7.701·(0.7)2=7364.39·υ
V=G·υ/F=166.7·υ/0.785·d2=166.7·υ/7.701·(0.7)2
=433.38·υ
3.吹管时蒸汽流速、蒸汽排出口的反作用、排汽口出口压力、排汽口出口温度与比容之间的关系,见下表。
蒸汽流速m/s | 蒸汽排出口的反作用kg | 排汽口出口压力(p0) Mpa | 排汽口出口温度℃ | 无机抗菌剂 比容υ m3/kg |
379.33 | 6445.98 | 0.3 | 300 | 0.87529 |
365.71 | 6214.44 | 0.3 | 280 | 0.84385 |
345.16 | 5865.30 | 0.3 | 250 | 0.79644 |
310.45 | 5275.48 | 0.3 | 200 | 0.71635 |
283.80 | 4822.57 | 0.4 | 300 | 0.65485 |
273.50 | 4647.59 | 0.4 | 280 | 0.63109 |
257.94 | 4383.21 | 0.4 | 250 | 0.59519 |
231.54 | 3934.49 | 0.4 | 200 | 0.53426 |
226.48 | 3848.48 | 0.5 | 300 | 0.52258 |
218.18 | 3707.45 | 0.5 | 280 | 0.50343 |
205.61 | 3493.88 | 0.5 | 250 | 0.47443 |
184.17 | 3129.57 | 0.5 | 200 | 0.42496 |
| | | | |
从上表可以看出排汽口如采用喷水消音时,不宜喷水量过大,使排汽温降低过多影响了吹管效果。
4.吹管时蒸汽排汽口的膨胀量
膨胀量=L×K
K-1.3mm/100℃·m
5.吹管系数的定义如下:
K=G·W/Gm·Wm= G2V/ G2m·Vm (1)
由于吹管过程中无法迅速测定G、W、V,经公式推导可变为下列式表明:
K=G2V/ G2m·Vm≈△P/△Pm (2)
式中:G、W、V——分别为吹管时吹洗管段的蒸汽流量、流速、比容
Gm 、Wm、 Vm——分别为MCR工况时吹洗管段的蒸汽流量、流速、比容
△P、△Pm ——分别为吹管时和MCR工况时吹洗管段的压降
由(2)式可知,△Pm 为已知值(计算值),吹洗过程中,只需控制△P达到一定值即可获K≥1。 根据研究计算资料,在MCR工况时,汽包至过热器出口蒸汽压降△Pm=1.164Mpa,再热器进出口压降△Pm=0.171Mpa,为此,吹管时可以控制汽包至过热器出口蒸汽压降△P2=1.5~2.0 Mpa,或控制再热器进出口压降△P5=0.2~0.3 Mpa,此时吹管系数分别为:
K1=△P2/△Pm2=1.08~1.45
K2=△P2/△Pm5=0.2/0.18~0.3/0.18=1.11~1.66
根据以上要求,对吹管参数选择如下:
5.1吹管压力
根据压降累计值计算如下,设吹管压力为P,则
P=△Pm1+1.5(△Pm2+△Pm3+△Pm4+△Pm5+△Pm6) +△Pm机壳7+△Pm8+0.5
△Pm1——吹管门开启过程中汽包压力下降值取0.8 Mpa
△Pm2——MCR工况下,过热器压降,已知为1.163 Mpa
△Pm3——MCR工况下,主汽管压降,已知为0.77Mpa
△Pm4——MCR工况下,冷段管压降,已知为0.18Mpa
△Pm5——MCR工况下,再热器压降,已知为0.171Mpa
△Pm6——MCR工况下,热段管压降,已知为0.04Mpa
△Pm7——吹管排汽和压损,取0.2Mpa
△Pm8——吹管集料器压降,取0.3Mpa
P1=0.8+1.5(1.163+0.77+0.18+0.171+0.04)+0.2+0.3+0.5=5.285 Mpa
本次吹管压力为6.0Mpa
5.2压降幅度
压降幅度是由吹管控制门的开启、保持、关闭的时间来控制,要求K≥1的保持时间t>90秒,因而吹管控制门A、B全开保持时间不应小于2分钟,累计吹管时间控制在4~5分钟,同时注意汽包饱和蒸汽温度≯42℃,为此取压降幅度为2.9 Mpa。
5.3蒸汽温度
为保护再热器、控制炉膛出口烟温不超过538℃,燃油量要控制在略高于每层油允许的最低油量,在此条件下,可以尽量提高蒸汽温度至420℃~430网络收集℃,但不得超过430℃。
6.吹管临时设施的强度计算
6.1主汽、冷段间临时管的选择
选用管外径 材质:DW=426mm,#20
计算参数:P=6.2 Mpa,t=430℃
计算公式:SC=Sm+C
Sm=PDW/(2[δ]tη+2YP)+α
6.2计算依据:
6.2.1中国电力出版社《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996
6.2.2上海人民出版社《汽轮机、锅炉、发电机金属材料手册》
因为吹管临时管使用时间较短,故基本许用应力依高温短时机械性能计算,《金属材料手册》第50页的数据
#20钢在430℃高温短时机械性能为:
[δ]0.2430=185Mpa
[δ]b430=365 Mpa
按照材料基本许用应力的运算法则:
[δ]1=[δ]0.2430/1.5=123 Mpa
[δ]2=[δ]b430/3=121 Mpa
选#20钢的[δ]=121 Mpa
Sm=6.2×426/(2×121+2×0.5×6.2)+2=12.6mm
SC=Sm+C= Sm +ASm= Sm(1+A)=1.176 S长春密刺m=1.176×12.6=14.8 mm
选用φ426×18 #20无缝钢管强度足够
6.3热段排汽母管的选择
计算参数:P=1.1 Mpa, t=430℃
采用Q235A螺旋钢管依《管道工程安装手册》中的规定
Q235A钢[δ]=88Mpa
选用管外径 :DW=720mm
Sm=1.1×720/(2×88×0.9+2×0.5×1.1)+2=6.98
SC=Sm+C= Sm +ASm= Sm(1+A)=1.176 Sm=1.176×6.98=8.2 mm
选用φ720×10 Q235A螺旋钢管强度足够
6.4冷段临时母管堵板厚度计算
采用Q235A钢做套管堵板,该处参数较为P=2.0 Mpa,t=400℃,依《管道工程安装手册》中的规定Q235A钢[δ]=88Mpa,据《汽水管道设计技术规定》,按临时堵板计算,K1=0.4μ=1.05
则SC=K1DN P/ [δ]t·μ
=0.4×812× 2.0/ 88×1.05
=50.17mm
实际选用堵板厚度δ=52mm,“井”字加强。
6.5吹管用其它无缝钢管的壁厚计算:
计算参数:P为临时管所处位置吹管时压力 t取430℃
许用应力:[δ]J430=121Mpa
计算公式:SC=PDW/(2[δ]tη+2YP)+C=(1+A)PDW/(2[δ]tη+2YP)
计算依据《汽水管道设计技术规定》
SC={(6.2×DW)/(2×72×1+2×0.5×6.2)}×(1+0.176)
=0.0485DW
外径 | 57 | 89 | 108 | 133 | 159 | 219 | 273 | 325 |
壁厚 | 3 | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 8 | 11 | 15 | 16 |
| | | | | | | | |
6.6吹管用其它堵板的厚度计算
计算参数:P为吹管时所处位置压力 t取430℃
许用应力:Q235A钢[δ]t=88 Mpa水的声阻抗
计算公式:SC=K1DN P/[δ]t·μ 其中K1=0.4 μ=1.05
计算依据《汽水管道设计技术规定》
SC=0.4×DN×=0.1036 DN,堵板的厚度
管径 | 57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | 219 | 273 | 325 |
厚度 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 18 | 24 | 28 | 34 |
| | | | | | | | | |
7.降音临时系统的安装:
7.1喷水消音装置的安装
在排汽母管上从支管后2m处装设喷水消音装置,共三组,每组间隔1m,凝泵出口接DN100电动门与A、B排汽门联锁控制喷水管路,三路喷水支管接DN25手动门各一只,消音器处接φ57减温水管道,钻眼喷水,如图示:
光盘包装盒