Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева
Приведены сведения характеристики продуктов сгорания и сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Наименование величин | Размерность | V0 =3,53 м3/кг; VRO2 =0,68 м3/кг; V0N2 = 2,7м3/кг; V0H2O =0,591 м3/кг | ||||||
Топка и фестон | П/П 1ст | П/П 2ст | В/э 2ст | ВЗП 2ст | В/Э 1ст | ВЗП 1ст | ||
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α | _ | 1, 25 | 1,2 | 1,31 | 1,33 | 1,36 | 1,38 | 1,41 |
Коэффициент избытка воздуха α | _ | 1,225 | 1,265 | 1,295 | 1,32 | 1,343 | 1,37 | 1,395 |
= +0,0161×(α-1)×V0 | м3/кг | 0,860 | 0,855 | 0,864 | 0,865 | 0,867 | 0,868 | 0,870 |
Vг = + + +(α-1)×V0 | м3/кг | 5,124 | 5,261 | 5,376 | 5,465 | 5,548 | 5,645 | 5,735 |
_ | 0,132 | 0,129 | 0,126 | 0,124 | 0,122 | 0,120 | 0,118 | |
_ | 0,167 | 0,162 | 0,160 | 0,158 | 0,156 | 0,153 | 0,151 | |
= + | _ | 0,299 | 0,291 | 0,286 | 0,282 | 0,278 | 0,273 | 0,269 |
Gr= | Кг/кг | 6,579 | 6,763 | 6,902 | 7,017 | 7,123 | 7,247 | 7,363 |
μ= | Кг/кг | 0,0117 | 0,0114 | 0,0112 | 0,0110 | 0,0108 | 0,0106 | 0,0105 |
ЭНТАЛЬПИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
Произведен расчет энтальпий продуктов сгорания и сведен в таблицу 4.
Таблица 4
U0 C | I0 Г | I0 В | (СU)ЗЛ | IЗЛ | I = I0Г ( КДж/кг | |||||||||||||
I | ∆I | I | ∆I | I | ∆I | I | ∆I | I | ∆I | I | ∆I | I | ∆I | |||||
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС И РАСХОД ТОПЛИВА
Произведен расчет теплового баланса и расхода топлива и сведен в таблицу 5
Таблица 5
Наименование величин | Обозна-чение | Расчетная формула или способ определения | Размерно-сть | Расчет |
Температура воздуха после калорифера | t | Заданно по нормам | °С | |
Теплосодержание воздуха после калорифера | Метод интерполяции или по таблице Вукаловича | КДж/кг | ||
Количество воздуха на выходе в в/п отнесенное к теоретически необходимому | β/вп | αт -∆αт -∆αпп +2× ∆αвх | - | 1,2 Кузнецов стр.199 Т.16 |
Тепло вносимое в топку после калорифера | β/вп ×( – ) | КДж/кг | 1,195*(314-264)=60 | |
Располагаемое тепло воздуха | + | КДж/кг | 12,821+60=12881 | |
Температура уходящих газов | Uух | Принята с последующим уточнением по I-U табл. | 0С | Кузнецов стр.72,II-9 |
Теплосодержание уходящих газов | Iух | По I-U табл. | КДж/кг | |
Потеря тепла от механического недожога | g4 | Р-н 5-02 | % | 0,5 XVIII С 200 |
Теплосодержание холодного воздуха | По I-U табл. | КДж/кг | 210 | |
Потеря тепла с уходящими газами | g2 | % | ||
Потеря тепла от химического недожога | g3 | Р-н 5-02 | % | Кузнецов стр.200 Т.18 |
Наименование величин | Обозна-чение | Расчетная формула или способ определения | Размерно-сть | Расчет |
Потеря тепла в окружающую среду | g5 | По графику Р-н 5-01 | % | 0,8 Кузнецов стр.201 Т.19 |
Коэффициент сохранения тепла | φ | 1- | % | 1-(0,8/100)=0,99 |
Сумм потеря тепла | Σg | g2+g3 +g4+g5 | % | 5,5+0+0,5+0,8=6,8 |
КПД котлоагрегата | ηка | 100- Σg | % | 100-6,8=93,2 |
Теплосодержание перегретого пара | Iпп | По табл. Вукаловича | КДж/кг | |
Теплосодержание питательной воды | Iпв | По табл. Вукаловича | КДж/кг | |
Полезно использованное в агрегате тепло | Qпт | Д×(Iпп-Iпв) | КДж/кг | 201×106 |
Тепло затраченное на подогрев продувочной воды | Qпр | gпр×Д×(Iкип-Iпв) | КДж/кг | 0,01*201*10(265-613)=1118250 |
Суммарное количество затраченного тепла | Qка | Qпт +Qпр | КДж/кг | 201* +1118250=203×106 |
Полный расход тепла | Bк | Кг/ час | =16909 | |
Расчетный расход топлива действительно сгоревшего | Bр | Кг/ час | 16824 |
Продолжение таблицы 5
РАСЧЕТ ТОПКИ
Произведен расчет топки и сведен в таблицу 6
Таблица 6
Наименование величин | Обозна-чение | Расчетная формула или способ определения | Размерно-сть | Расчет |
Объем топочной камеры | Vт | По конструктивным характеристикам | м3 | |
Полная лучевая принимающая поверхность нагрева | Нл | =//= | м2 | |
Условный коэффициент загрязнения | Кузнецов стр.29 Табл.6-2 | 0,45 | ||
Полная поверхность стен топки | Fст | По конструктивным характеристикам | м2 | |
Условная степень экранирования топки | ψξ | 0,40 | ||
Эффективная степень черноты факела | аф | m ×aсв | 1*0,8=0,8 | |
Поправочный коэффициент | m | - | ||
Степень черноты | асв | - | 0,8 | |
Степень черноты топки | ат | 0,96 | ||
Температура горячего воздуха | tгв | Принимаем с последующим уточнением | 0С | |
Отношение количества воздуха из воздухоподогревателя к теоретически необходимому | Β″вн | α т –∆α т- α пл | 1,135 | |
Теплосодержание горячего воздуха | I0гв | По I-U табл. | КДж/кг |
Продолжение таблицы 6
Тепло вносимое воздухом топку | Qв | β″вп ×I0гв +(∆αт+∆αпл ) ×I0хв | КДж/кг | 1,135×2192(0,05+0,04)× ×264=2512 |
Тепловыделение в топке на 1 кг топлива | Qт | КДж/кг | ||
Теоретическая температура горения | Uа по Qт | По I-U табл. | °С | |
Температура газов на выходе из топки | U/т | Принимается с последующим уточнением | °С | Кузнецов стр.66 |
Теплосодержание газов на выходе из топки | I/т | По I-U табл. | КДж/кг | Кузнецов стр.66 |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1кг топлива | Vср | КДж/кг | ||
Температура газов на выходе из топки (с уточнением) | U″ту | |||
Теплосодержание газов на выходе из топки | I″ту | По I-U табл. | КДж/кг | Кузнецов стр.66 |
Видимое тепло напряжение топочного объема | g v | КДж/м3×час | ||
Тепло переданное излучением в топке | Qтл | φ(Qт - I″ту) | КДж/кг | 0,992(15333-9881)= |
Средняя тепловая нагрузка прилегающей поверхности | КДж/м2×час |
8. РАСЧЕТ ФЕСТОНА
Произведен расчет фестона и сведен в таблицу 7
Таблица 7
Наименование величин | Обозна-чение | Расчетная формула или способ определения | Размерно-сть | Расчет | |
Расположение труб | Конструктивная характеристика | Шахматное | |||
Полная поверхность нагрева | Нл | -//- | м2 | ||
Лучевоспринимающая поверхность пучка фестона | Нлп | -//- | м2 | ||
Диаметр труб | d | -//- | мм | ||
Относительный продольный шаг | S1/d1 τ1 | -//- | 300/60=5 | ||
Относительный поперечный шаг | S2 /d1 τ2 | -//- | 250/60=4,166 | ||
Число рядов труб по ходу газов | Z | -//- | Шт. | ||
Живое сечения для прохода газов | F | -//- | м2 | 21,5 | |
Эффективная толщина излучающего слоя | Sэф | -//- | м2 | 0,915 | |
Расчетная поверхность нагрева | Hр | Нл –Нлп | м2 | 62-18=44 | |
Температура газов перед фестоном | U/ | Из расчета топки | °С | ||
Теплосодержание газов перед фестоном | I/ | Из расчета топки | КДж/кг | ||
Температура газов за фестоном | U″ | Принимаем | °С | ||
Температура газов за фестоном | I″ | По I-U табл. | КДж/кг | ||
Тепловосприятия фестона по балансу | Qб | (I/ -I//)×φ | КДж/кг | (7601-7512)×0,99=88 | |
Средняя температура газов | Uср | °С | |||
Средняя температурный напор | ∆t | Uср –tкип | °С | 938-510=428 | |
Продолжение таблицы 7