Характеристика
|
Размерность
|
 = 9,98 м3/м3;  = 1,069 м3/м3;
 = 1,93 м3/м3;  = 7,89 м3/м3
|
Топка
|
1й газоход
|
2й газоход
|
Водяной
экономайзер
|
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α
|
—
|
1,1
|
1,15
|
1,25
|
1,45
|
Средний коэффициент избытка воздуха αср
|
—
|
1,1
|
1,13
|
1,2
|
1,35
|
Действительный объем водяных паров  =  + 0,0161(αср – 1) 
|
м3/м3
|
1,955
|
1,96
|
1,97
|
1,993
|
Действительный объем продуктов сгорания 
+ (αср - 1)
|
м3/м3
|
11,396
|
11,684
|
12,354
|
13,792
|
Объёмная доля трехатомных газов
|
––
|
0,091
|
0,089
|
0,084
|
0,075
|
Объемная доля водяных паров
|
––
|
0,172
|
0,167
|
0,158
|
0,142
|
Суммарная объемная доля трехатомных газов 
|
––
|
0,263
|
0,256
|
0,242
|
0,217
|
Таблица 2.2
Теплосодержание продуктов сгорания
,
С
|
 ,
|
 ,
|
|
топка
|
I газоход
|
II газоход
|
водяной
экономайзер
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100
|
1503
|
1290
|
|
|
|
|
|
|
1954,5
|
|
|
1987,7
|
200
|
3035
|
2592
|
|
|
|
|
3553,4
|
3942,2
|
|
1836,6
|
2035,5
|
300
|
4606
|
3919
|
|
|
5115,4
|
5390
|
5977,7
|
1786,8
|
1870,4
|
|
400
|
6217
|
5271
|
|
|
6902,2
|
7260,4
|
|
1838,2
|
1946
|
|
500
|
7875
|
6657
|
|
|
8740,4
|
9206,4
|
|
|
1872,6
|
|
600
|
9563
|
8076
|
|
|
10613
|
|
|
|
1922
|
|
700
|
11296
|
9533
|
12249
|
|
12535
|
|
|
|
|
1939
|
1983
|
800
|
13088
|
11003
|
14188
|
14518
|
|
|
|
|
1972
|
|
900
|
14913
|
12468
|
16160
|
|
|
|
|
|
2010
|
|
1000
|
16772
|
13976
|
18170
|
|
|
|
|
|
2018
|
|
1100
|
18635
|
15525
|
20188
|
|
|
|
|
|
|
2030
|
1200
|
20511
|
17074
|
22218
|
|
|
|
|
|
|
2085
|
1300
|
22441
|
18619
|
24303
|
|
|
|
|
|
|
2123
|
1400
|
24405
|
20210
|
26426
|
|
|
|
|
|
|
2106
|
1500
|
26352
|
21801
|
28532
|
|
|
|
|
|
|
2097
|
1600
|
28290
|
23387
|
30629
|
|
|
|
|
|
|
2198
|
1700
|
30329
|
24978
|
32827
|
|
|
|
|
|
|
2165
|
1800
|
32335
|
26565
|
34992
|
|
|
|
|
|
|
2196
|
1900
|
34369
|
28194
|
37188
|
|
|
|
|
|
|
2191
|
2000
|
36396
|
29827
|
39379
|
|
|
|
|
|
|
2214
|
2100
|
38447
|
31455
|
41593
|
|
|
|
|
|
|
|
2200
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Тепловой баланс теплогенератора
В этом разделе приводится расчет теплового баланса теплогенератора в виде таблицы 3.1
Таблица 3.1
Тепловой баланс теплогенератора
№
|
Расчетная величина
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула или обоснование
|
Расчет
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Располагаемое тепло топлива
|
|
кДж/м3
|
 (из расчета)
|
36663,26
|
2
|
Температура уходящих газов
|
ух
|
0С
|
Принята
|
120
|
3
|
Энтальпия уходящих газов
|
Hух
|
кДж/м3
|
Таблица 2.2
|
2352
|
4
|
Температура холодного воздуха
|
tХВ
|
0С
|
Задана
|
20
|
5
|
Энтальпия холодного воздуха
|
|
кДж/м3
|
Таблица 2.2
|
258
|
6
|
Потери тепла от химического недожога
|
q3
|
%
|
Таблица ХХ, [1]
|
0,5
|
7
|
Потери тепла от механического недожога
|
q4
|
%
|
|
0
|
8
|
Потери тепла с уходящими газами
|
q2
|
%
|
|
5,39
|
9
|
Потери тепла в окружающую среду
|
q5
|
%
|
[1, c. 21, рис. 5.1]
|
2
|
10
|
Потери тепла с физическим теплом шлаков
|
q
|
%
|
|
0
|
11
|
КПД теплогенератора
|
ηтг
|
%
|
100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6)
|
92,11
|
12
|
Давление пара, вырабатываемого котельным агрегатом
|
pпп
|
МПа
|
Задано
|
1,4
|
13
|
Энтальпия вырабатываемого пара
|
hпп
|
|
[2]
|
2928,4
|
14
|
Температура пара
|
tпп
|
С
|
[2]
|
250
|
15
|
Температура питательной воды
|
tпв
|
˚С
|
Задано
|
100
|
16
|
Энтальпия питательной воды
|
hпв
|
|
[2]
|
419,1
|
17
|
Паропроизводительность котла
|
Д
|
кг/ч
|
Задано
|
4300
|
18
|
Величина непрерывной продувки
|
Р
|
%
|
Задано
|
5
|
19
|
Энтальпия котловой воды
|
hкв
|
|
[2]
|
830,1
|
20
|
Тепло, полезно используемое в теплогенераторе
|
Qтг
|
кДж/ч
|
|
10878355
|
21
|
Полный расход топлива
|
В
|
м3/ч
|
|
322
|
22
|
Расчетный расход топлива
|
Вр
|
м3/ч
|
В(1 – q4 / 100)
|
322
|
23
|
Коэффициент сохранения тепла
|
|
—
|
1 – q5 / (ηтг + q5)
|
0,979
|
4. Конструктивный расчет топки и конвективных газоходов
Целью конструктивного расчета указанных элементов теплогенератора является определение объема и лучевоспринимающей поверхности нагрева топки, степени экранирования топочной камеры, размера поверхности нагрева труб, расположенных в конвективных газоходах теплогенератора, определение толщины излучающего слоя газов в топке и газоходах теплогенератора.
На рисунке 4.1 показан (в качестве примера) эскиз топки и газоходов теплогенератора типа ДКВР. На этом эскизе даны буквенные обозначения размеров. При выполнении курсовой работы на эскизе следует дать цифровые значения геометрических размеров.
Смысл некоторых основных геометрических характеристик следующий:
a = 2100 мм – ширина топки;
b = 2170 мм – глубина топки;
hг = 1000 мм – высота расположения оси горелок (от пола топки);
С1 = 2700 мм – расстояние от потолка топки до оси коллектора экранных труб;
hт = 3000 мм – высота топки (от пола топки до середины выходного окна из топки);
f = 416 мм – глубина поворотной камеры;
aI = 840 мм – глубина 1го газохода;
aII = 610 мм – глубина 2го газохода;
dн = 51 мм – наружный диаметр экранных труб и труб конвективных газоходов;
Sэ = 90 мм – шаг экранных труб;
L = 40 мм – расстояние от оси экранных труб до обмуровки;
S1 = 110 мм – продольный шаг конвективных труб вдоль оси барабана (продольный);
S2 = 100 мм – поперечный шаг конвективных труб.
= 1840 мм – глубина пода топки
g = 2080 мм – высота газоходов
с = 3400 мм – высота топки
Суммарная поверхность стен топки. 
Или согласно указанным на рис. 4.1 размерам
Fcm = 40,06
Объем топки, м3
VT = 15,49м2
Луче воспринимающая поверхность топки, м2
Hл = 16,86 м2
где  - поверхность стен, занятая экранами, м2;
Fсм.э = 18,33м2
х - угловой коэффициент экрана
х = 0,92
Эффективная толщина излучающего слоя газов в топке, м
S = 1,39 м
Средний коэффициент тепловой эффективности экранов
Ψср = 0,598
 - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия, вследствие загрязнения или закрытия экранных труб изоляцией.
= 0,65
В соответствии с эскизом теплогенератора поверхность нагрева труб, расположенных в 1 и II газоходах, в м2, найдется по формулам
HI = 59,96 м2
HII = 46,63 м2
где  и  - общее число труб в I и II газоходах.
Сечение для прохода газов в газоходах, м2
FI = 0,79 м2
FII = 0,53м2
где  и  - число труб в ряду вдоль оси барабана.
Эффективная толщина излучающего слоя в газоходах, в м, найдется по формуле
S = 0,201 м
Рис. 4.1. Эскиз топки и газоходов теплогенератора
Рис. 4.1. Эскиз топки и газоходов теплогенератора
5. Расчет теплообмена в топке
Расчет выполняется в виде таблицы 5.1. Результатом этого расчета является температура газов на выходе из топки, которой сначала задаются.
Если температура газов, полученная расчетом, отличается от предварительно принятой не более чем на 50°С, то расчет считается законченным и полученное значение температуры используется в последующих расчетах. В противном случае расчет придется повторить, изменив значения температуры, принимаемые предварительно.
Таблица 5.1
Расчет теплообмена в топке
№
| Расчетная величина |
Обозначение
|
Размерность
|
Формула или обоснование
|
Расчет
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Коэффициент избытка воздуха в топке
|
т
|
‑
| Принят |
1,1
|
2
|
Температура холодного воздуха
|
tхв
|
°C
|
Задано
|
20
|
3
|
Энтальпия холодного воздуха
|
|
кДж/м3
|
Таблица 2.2
|
258
|
4
|
Тепло, вносимое воздухом в топку
|
Qв
|
кДж/м3
|
|
283,8
|
5
|
Полезное тепловыделение в топке
|
QT
|
кДж/м3
|
 (100 - q3 - q4 - q6) / (100 - q4) + Qв
|
36766,73
|
6
|
Теоретическая температура горения
|
A
|
°C
| Таблица 2.2 |
1880,82
|
7
|
Расстояние по вертикали от пода топки до оси горелки
|
hr
|
м
|
Из конструктивного расчета топки
|
1
|
8
|
Расстояние от пода топки до середины газовыводящего окна
|
hT
|
м
|
Из конструктивного расчета топки
|
3
|
9
|
Относительное положение максимума температур по высоте топки
|
xт
|
‑
|
hr / hт
|
0,3
|
10
|
Коэффициент М
|
M
|
‑
|
0,54 - 0,2хт
|
0,48
|
11
|
Температура газов на выходе из топки
|
|
°C
|
Принимается предварительно
|
1000
|
12
|
Энтальпия газов на выходе из топки
|
|
кДж/м3
|
Таблица 2.2 (по )
|
18170
|
13
|
Объем топочной камеры
|
Vт
|
м3
|
Из конструктивного расчета
|
15,49
|
14
|
Суммарная поверхность топочной камеры
|
FCT
|
м2
| Из конструктивного расчета |
40,06
|
15
|
Эффективная толщина излучающего слоя
|
S
|
м
|
Из конструктивного расчета
|
1,39
|
16
|
Произведение
|
Pп S
|
мкгс/см2
|
p rп S, p = 1 кгс/см2 – давление в топке; rп - из таблицы 2.1
|
0,366
|
17
|
Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания
|
|
‑
| Таблица 2.1 |
0,172
|
18
|
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
|
Кг
|
см2/мкгс
| Номограмма 3 |
0,85
|
19
|
Коэффициент ослабления лучей для несветящейся части пламени
|
Кнесв
|
см2/мкгс
|
Кгrп
|
0,224
|
Продолжение таблицы 5.1
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
20
|
Коэффициент ослабления лучей для светящейся части пламени
|
Ксв
|
см2/мкгс
|
|
0,125
|
21
|
Коэффициент ослабления лучей топочной средой
|
К
|
см2/мкгс
|
К = Kнесв+Ксв
|
0,349
|
22
|
Суммарная оптическая толщина среды для несветящейся части пламени
|
(КрS)несв
|
–
|
Кнесв p S = Кг rп p S
|
0,311
|
23
|
Степень черноты несветящейся части пламени
|
аr = aнесв
|
–
|
|
0,27
|
24
|
Суммарная оптическая толщина среды для светящейся части пламени
|
(КрS)св
|
–
|
(Kгrп+Kсв) pS
|
0,484
|
25
|
Степень черноты светящейся части пламени
|
aсв
|
–
|
|
0,382
|
26
|
Коэффициент усреднения
|
m
|
–
|
0,1 для газообразного топлива
|
0,1
|
27
|
Эффективная степень черноты факела
|
aф
|
–
|
macв + (1 - m) aг, где aг = aнесв
|
0,2812
|
28
|
Средний коэффициент тепловой эффективности экранов
|
Ψср
|
–
| Из конструктивного расчета |
0,598
|
29
|
Теплонапряжение стен топочной камеры
|
|
|
|
295529
|
30
|
Действительная температура газов на выходе из топки
|
|
°С
|
Номограмма 7
|
850
|
31
|
Энтальпия дымовых газов на выходе из топки
|
|
кДж/м3
|
Таблица 2.2
|
15174
|
32
|
Теплонапряжение топочного объема
|
qv
|
|
Bp / VT
|
762141
|
33
|
Количество тепла, воспринятое излучением в топке
|
|
кДж/м3
|
|
21139
| |
Скачать 0.83 Mb.