1 (729725), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся состоянию котельного агрегата на 1 кг твердого топлива при 0 оС и давлении 0,1 МПа.
Общее уравнение теплового баланса имеет вид:
100 = + q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %
где q2, q3, q4, q5, q6 – потери теплоты в процентах.
Табл. 5
| Рассчитываемая величина | Обозна-чение | Формула или обоснование | Расчет | Значе-ние | Размер-ность |
| Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива | q3 | по табл. 2.3 [1] | 0,5 | % | |
| Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива | q4 | по табл. 2.3 [1] | 3,0 | % | |
| Потери тепла с уходящими газами | q2 | (Iух–ух • Iох ) • (100-q4) Qрн | (6527–1,6•909) • (100–3,0) / 26126 | 18,77 | % |
| энтальпия уходя-щих газов при tух | Iух | по табл. 4 | 6527 | кДж/кг | |
| коэф. избытка воздуха в уходящих газах | ух | по табл. 3 | 1,6 | ||
| энтальпия холод-ного воздуха, при tхв=30о | Iохв | по табл. 4 | 909 | кДж/кг | |
| Потери тепла от наружного охлаждения | q5 | по рис. 3.1 [1] | 2,3 | % | |
| доля шлакоулавливания в топочной камере | ашл | 1 – аун | 1 – 0,95 | 0,05 | |
| энтальпия шлака | (ct)шл | по табл. 3.1 [1] | 1470 | кДж/кг | |
| Потери с физичес-кой теплотой шлака | q6 | ашл • (ct)шл • Ар _ Qрн | 0,05 • 1470 • 11 _ 26216 | 0,03 | % |
| КПД котлоагрегата | | 100 – (q2+q3+q4+q5+q6) | 100–(18,77+0,5+ 3,0+2,3+0,03) | 75,4 | % |
| Коэффициент сохранения тепла | | 1 - q5 _ + q5 | 1 – 2,3 _ 75,4 + 2,3 | 0,97 | % |
| энтальпия перегретого пара | iпп | По табл. | 3308 | кДж /кг | |
| энтальпия питательной воды | iпв | По табл. | 419 | кДж/кг | |
| Расход топлива | В | D • ( iпп – iпв ) _ • Qрн | 1,8 • ( 3308 – 419) 0,754 • 26216 | 0,325 | кг/с |
| Расчетный расход топлива | Вр | В • ( 1 – 0,01 • q4 ) | 0,325•(1–0,01•3,0) | 0,315 | кг/с |
4. Тепловой расчет топочной камеры
Табл. 6
| Рассчитываемая величина | Обозна-чение | Формула или обоснование | Расчет | Значе-ние | Размер-ность |
| Объем топк | Vт | принимаем конструктивно | 14,77 | м3 | |
| Полная площадь поверностей топки | Fсм | _____ 6 • 3 Vт2 | _____ 6 • 3 14.772 | 36,12 | м2 |
| Радиационная площадь поверхности нагрева | Hл | принимаем конструктивно | 24,78 | м2 | |
| Степень экранирования | э | Hл / Fсм | 24,78 / 36,12 | 0,69 | |
| температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель | t`вп | по табл. 1.4 [1] | 45 | оС | |
| температуру подогрева воздуха | tгв | по табл. 1.5 [1] | 350 | оС | |
| энтальпия горячего воздуха | Iогв | по табл. 4 | 4208 | кДж/кг | |
| Тепло вносимое воздухом в топку | Qв | Iогв•т | 4208•1,4 | 5891 | кДж/кг |
| Полезное тепловы-деление в топке | Qт | Qнр•(100-q3-q4-q6) / /(100-q4)+ Qв | 21216•(100-0,5+3+ +0,03)/(100-3)+5891 | 26991 | кДж/кг |
| Теоретическая температура горения | tтеор | по табл. 4 | 1943 | оС | |
| Относит. положение горелок | xг | принимаем конструктивно | 0,14 | ||
| Коэф. ядра факела | М | 0,59-0,5•хг | 0,59-0,5•0,14 | 0,52 | |
| Теплонапряжение стен топки | Q/Fсм | Вр•Qт/Fсм | 0,315•26991/36,12 | 235,39 | кВт/м2 |
| Эффективная толщи-на излучающего слоя | s | 3,6•Vт/Fсм | 3,6•14,77/36,12 | 1,47 | м |
| Произведение Ph•s | Ph•s | P•rn•s | 1•0,199•1,47 | 0,3 | бар•м |
| Коэф. ослабления лучей: | Принимаем t"=1000oC | ||||
| трехатомными газами | кr | по номограмме | 0,7 | 1/бар•м | |
| золовыми частицами | кзл | по номограмме | 6,4 | 1/бар•м | |
| остатками кокса | кк | по номограмме | 1 | 1/бар•м | |
| безразмерные величины | x1 x2 | 0,5 0,03 | |||
| Оптическая толщина | kps | (кr•rn+кзл•зл+кк•х1•ч2) •Р•S | (0,7•0,199+6,4• 7,76•10-3+ 1•0,5•0,03) •1•1,47 | 0,3 | бар•м |
| Степень черноты факела | аф | 1-е-kps | 1-e-0,3 | 0,26 | |
| Коэф. тепловой эффективности | | х• | 0,99•0,6 | 0,59 | |
| Степень черноты топки | ат | аф _ аф+(1-аф)• | 0,26 _ 0,26+(1-0,26)• 0,59 | 0,37 | |
| Температура газов на выходе из топки | t"т | по номограмме | 945 | oC | |
| Энтальпия газов на выходе из топки | I"т | по табл. 4 | 13494 | кДж/кг | |
| Тепло, передаваемое топке излучением | Qтл | • (Qт- I"т) | 0,97•(26991-13494) | 13092 | кДж/кг |
5. Расчет конвективного пучка
Табл. 7
| Рассчитываемая величина | Обозна-чение | Формула или обоснование | Значение при | Размер-ность | ||
| 400 оС | 300 оС | 200 оС | ||||
| Полная поверхн. КП | Н | конструктивно | 147,8 | м2 | ||
| Диаметр труб | d | конструктивно | 51х2,5 | мм | ||
| Относительный шаг поперечных | S1/d | конструктивно | 2,16 | мм | ||
| Относительный шаг продольных | S2/d | конструктивно | 1,76 | мм | ||
| Живое сечение газов | F | конструктивно | 1,24 | м2 | ||
| Эффективная тощина излучающего слоя | S | 0,9•d•( 4 • S1•S2_)-1 • d2 | 0,18 | м | ||
| Температура газов перед КП | t'r | из расчета топки t'r= t"т | 945 | oC | ||
| Энтальпия газов перед КП | I'r | из расчета топки I'r= I"т | 13494 | кДж/кг | ||
| Температура газов за КП | t"r | Принимаем предварительно | 400 | 300 | 200 | oC |
| Энтальпия газов за КП | I"r | по табл. 4 | 6590 | 5426 | 4279 | кДж/кг |
| Тепловосприятие по балансу | Qб | •(I'r- I"r) | 6697 | 7826 | 8939 | кДж/кг |
| Температ. насыщения | ts | по табл. | 194 | oC | ||
| Средняя температура газов | trср | (t'r+t"r)/2 | 673 | 623 | 573 | oC |
| Средний температурный напор | t | tб-tм _ ln tб/tт | 421,5 | 329 | 153,7 | oC |
| Средняя скорость газов в пучке | Wr | Вр•Vг • (trср+273) F 273 | 9,26 | 8,77 | 8,29 | м/с |
| Коэф. теплоотдачи конвекцией | k | по рис. 2 [2] | 75 | 73 | 71 | Вт/м•К |
| Произведение Ph•s | Ph•s | P•rn•s | 0,035 | бар•м | ||
| Коэф. ослабл. лучей: | ||||||
| трехатомными газами | кr | по номограмме | 1,25 | 1,4 | 1,6 | 1/бар•м |
| золовыми частицами | кзл | по номограмме | 9,9 | 10,7 | 11,7 | 1/бар•м |
| Оптическая толщина | kps | (кr•rn+кзл•зл) •Р•S | 0,051 | 0,061 | 0,071 | - |
| Степень черноты газового потока | аг | 1-е-kps | 0,048 | 0,058 | 0,068 | - |
| Температура загрязненной стенки | t3 | ts+t | 615,5 | 523 | 347,7 | oC |
| Коэф. теплоотдачи излучением | л | л=н+аи+сг по рис. 4 [2] | 4,51 | 4,28 | 4,07 | Вт/м•К |
| Коэф. тепловой эффективности | | 0,65 | ||||
| Коэф. теплоотдачи | к | •(k+л) | 51,6 | 50,2 | 48,7 | Вт/м•К |
| Тепловосприятие КП по ур-ию теплообмена | Qт | к•t•Н•10-3 Вр | 10205 | 7749 | 3512 | кДж/кг |
| Действительная температ. за КП | t"кп | 305 | oC | |||
| Действительная энтальпия за КП | I"кп | по табл. 4 | 7835 | кДж/кг | ||
| Действительное тепловосприятие по балансу | Qбд | •(I'r- I"КП) | 5556 | кДж/кг | ||















