4. Тепловой баланс котла
Таблица 4. Тепловой баланс котла
Наименование
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула
|
Расчёт
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Энтальпия перегретого пара
|
hпе
|
кДж/кг
|
По таблицам воды и водяного пара /3/ по Pпе=13МПа, tпе=5600C
|
3497,53
|
Энтальпия питательной воды
|
hпв
|
кДж/кг
|
По /3/ по Pпв=1,155·Рпе=15,6, tпв=235°C
|
1016,18
|
Полезное тепловосприятие котла
|
Qка
|
кВт
|
Dпе·( hпе- hпв)
|
119,4·(3497,53-1016,18)+ =296273,19
|
Располагаемая теплота
|
Qрр
|
кДж/м3
|
Qнр = Qнр
|
18,04
|
Энтальпия уходящих газов
|
Hyx
|
кДж/м3
|
По таблице энтальпий по ух=150оС
|
1090,95
|
Энтальпия холодного воздуха
|
Н0хв
|
кДж/м3
|
По таблице энтальпий по tхв=300C
|
500
|
Потери от механического недожога
|
q4
|
%
|
По таблица 2.2
|
0
|
Потери теплоты с уходящими газами
|
q2
|
%
|
|
|
Потери теплоты от химического недожога
|
q3
|
%
|
По таблица 2.2
|
0,5
|
Потери теплоты от наружного охлаждения
|
q5
|
%
|
По рис. 4.1 /1/ по Dпе = 119,4кг/с
|
0,5
|
КПД котла
|
ηка
|
%
|
100-(q2+q3+q4+q5)
|
|
Расход топлива
|
B
|
м3/с
|
|
|
Расход топлива расчетный
|
Bp
|
м3/с
|
|
|
Коэффициент сохранения теплоты
|
φ
|
-
|
|
|
5. Расчёт топки
5.1. Эскиз и характеристики топки
рис. 5.1. Эскиз топочной камеры
Таблица 5.1. Характеристики топки
Наименование
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула
|
Расчёт
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Размер топки
|
hm
|
м
|
Определяем по чертежу
|
16,46
|
Размер топки
|
d
|
м
|
Определяем по чертежу
|
12,68
|
Размер топки
|
hпр
|
м
|
Определяем по чертежу
|
16,7
|
Размер топки
|
hф
|
м
|
Определяем по чертежу
|
2,9
|
Размер топки
|
с1
|
м
|
Определяем по чертежу
|
3,15
|
Размер топки
|
c2
|
м
|
Определяем по чертежу
|
2,5
|
Размер топки
|
с3
|
м
|
Определяем по чертежу
|
2,9
|
Размер топки
|
с4
|
м
|
Определяем по чертежу
|
5,81
|
Размер топки
|
hср1
|
м
|
Определяем по чертежу
|
16,94
|
Размер топки
|
hср2
|
м
|
Определяем по чертежу
|
19,36
|
Размер топки
|
сср1
|
м
|
Определяем по чертежу
|
2,904
|
Размер топки
|
сср2
|
м
|
Определяем по чертежу
|
2,662
|
Размер топки
|
hг
|
м
|
Определяем по чертежу
|
3,872
|
Размер топки
|
H`т
|
м
|
Определяем по чертежу
|
17,182
|
Поверхность фронтальной стенки
|
Fфр
|
м²
|
hm·d
|
16,46·12,68=208,68
|
Поверхность задней стенки
|
Fз
|
м²
|
(hпр+ hф)·d
|
(16,7+2,9)·12,68=248,53
|
Поверхность пода
|
Fпод
|
м²
|
(c1+c2+c3)·d
|
(3,15+2,5+2,9)·12,68=108,41
|
Поверхность потолка
|
Fпот
|
м²
|
с4·d
|
5,81·12,68=73,65
|
Поверхность боковой стенки
|
Fб
|
м²
|
hср1· сср1+ hср2· сср2
|
16,94·2,904+19,36·2,662=100, 73
|
Радиус горелки
|
Rгор
|
м
|
Dгор/2, где Dгор=1,21м
|
1,21/2=0,605
|
Поверхность горелок
|
Fгор
|
м²
|
·Rгор2·n, где n-количество горелок n=8шт
|
3,14·0,605·8=9,2
|
Площадь выходного окна топки
|
Fокна
|
м²
|
hф·d
|
2,9·12,68=36,83
|
Площадь всех поверхностей стен топки
|
Fст
|
м²
|
Fфр+Fз+Fпод+Fпот+Fб ·2
|
208,68+248,53+108,41+
+73,65+100,73·2=840,78
|
Поверхность гладких экранов
|
Fэкр
|
м²
|
Fст-Fокна-Fгор
|
840,78-36,83-9,2=794,75
|
Объём камерной топки
|
Vт
|
|
Fб·d
|
100,73·12,68=1277,34
|
Коэффициент загрязнения
|
экр
|
-
|
По таблице 5.2 /1/
|
0,65
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Угловой коэффициент экранов
|
хэкр
|
-
|
По номограмме 1 /1/
Sт/d=55/51
|
0,99
|
Коэффициент тепловой эффективности гладких экранов
|
ψэкр
|
-
|
экр·хэкр
|
0,65·0,99=0,6435
|
Температура газов на выходе из топки
|
т”
|
°C
|
Предварительно принимаем 1200 0С
|
1200
|
Коэффициент загрязнения
|
окн
|
-
|
·экр,
= A/ т”, где температурный коэффициент А=700°С, =700/1200=0,583
|
0,583·0,65=0,379
|
Коэффициент тепловой эффективности выходного окна
|
ψокна
|
-
|
окна·хокна,
где хокна=1 по/1/ стр.27
|
0,379·1=0,379
|
Средний коэффициент тепловой эффективности экрана
|
ψср
|
-
|
|
|
5.2. Теплообмен в топке
Таблица 5.2. Теплообмен в топке
Наименование
|
Обозн.
|
Размерн.
|
Формула
|
Расчёт
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Энтальпия горячего воздуха
|
Н°гв
|
кДж/м3
|
По таблице энтальпий по температуре горячего воздуха tгв=275 0C
|
4064
|
Теплота вносимая в топку с воздухом
|
Qгв
|
кДж/м3
|
|
|
Полное тепловыделение в топке
|
Qт
|
кДж/м3
|
|
|
Адиабатическая температура горения
|
а
|
0С
|
По таблице энтальпий, принимая На=Qт
|
2160,5
Tа= а +273=2433,5
|
Параметр М
|
М
|
-
|
А-В·хг, по /1/ А=0,54, В=0,2
хг=hг/Нт=3,872/17,182=0,2254
|
0,54 - 0,2 ∙ 0,2254=
=0,4949
|
Коэффициент усреднения
|
m
|
-
|
По рисунку 5.2 /1/ по
|
0,1
|
Продолжение таблицы 5.2.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Эффективная толщина излучаемого слоя
|
S
|
м
|
Vт·3,6/ Fст
|
1277,34·3,6/840,78=5,47
|
Коэффициент поглощения трёхатомными газами
|
Кг
|
|
По номограмме 3 /1/ по rH20 и PnS=prn0S= =0,1·0,2526·5,47=0,14 и по температуре топки т’’=1200
|
1,13
|
Степень черноты газов
|
аг
|
-
|
=1-exp(-kps)
|
1-exp(1.01825*0.1*5.47)=0,4270218
|
Соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива
|
|
-
|
0.12∑(m/n)CmHn
|
0,12·(1/4·58+2/6·17,2+3/8·7,4+4/10·2+5/12·0,5)=2,882
|
Коэффициент поглощения светящейся части факела
|
Kсв
|
|
0,3(2-αт’’)(1,610-3Тт’’-
-0,5)
|
0,3·(2-1,05)·(1,6·10-3·1473-0,5)·2.882=1,525
|
Степень черноты светящейся части факела
|
асв
|
-
|
По номограмме 2 /1/ KPS=(Kгrn+Kсв)pS=(1,13·0,2526+1,525)·0,1·5,47= 1.5
|
0,7512
|
Степень черноты факела
|
аф
|
-
|
|
0,10,7512+(1-0,1)0,427016=
=0,45944
|
Степень черноты топки
|
ат
|
-
|
|
|
Энтальпия газов на выходе из топки
|
Нт’’
|
|
По таблице энтальпий по т’’=1200 0С
|
24222.22
|
Полная и средняя массовая теплоёмкость
|
|
|
|
|
Критерий Больцмана
|
B0
|
-
|
|
|
Расчетная температура на выходе из топки
|
т’’
|
0С
|
|
|
Расчётная энтальпия на выходе из топки
|
Нт’’
|
кДж/м3
|
По таблице энтальпий
по т’’=1240
|
23143,8
|
Лучистое тепловосприятие топки
|
Qтб=Qл
|
кДж/м3
|
|
0,995·(46800,357-23143,8)= =23538,27
| |
Скачать 420.3 Kb.