Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Подготовка исходных данных

- Тип котла: БКЗ-210-140, по ГОСТу Е-210-140.

- Номинальная паропроизводительность Дн = 210 т/ч.

- Расчетная паропроизводительность Д = 189 т/ч.

- Давление перегретого пара: ;

- Температура перегретого пара ;

- Температура питательной воды ;

- Температура уходящих газов ;

- Температура холодного воздуха ;

- Величина продувки ;

- Топливо: Россия. Черемховское месторождение. Марка . Класс . Отсев. № 57.

По номеру топлива (№ 57) выписываем его элементарный состав и характеристики, %:

Таблица 1

45,9	3,4	1,1	0,7	8,9	27,0	13,0

Произведем проверку:

.

Выход летучих веществ: .

Низшая теплота сгорания на рабочую массу:

; .

Температура начала жидкоплавкого состояния: .

Содержание в золе .

Выбор типа шлакоудаления и углеразмольных мельниц

Таблица 2

Характеристика топлива	Шлакоудаление
твердое	жидкое
Зольность на рабочую массу		27,0 +
Температура начала жидкоплавкого состояния золы	+	1280 +
Выход летучих веществ	+ 47,0
Абразивные свойства золы ( )	+ 47,0

Таким образом, принимаем твердое шлакоудаление (ТШУ).

По рекомендации для размола заданного топлива выбираем основной тип мельницы – валковую среднеходную мельницу СМ и запасной тип – ММ. Принимаем присосы воздуха в системе пылеприготовления = 0,04.

Температура подогрева воздуха и уходящих газов

По приведенной влажности топлива и выходу летучих принимаем температуру подогрева воздуха .

Принимаем одну ступень воздухоподогревателя и, используя чертежи котла-прототипа, составляем эскиз котла (Рис. 1).

1.1. Тепловая схема котла

Рис. 1. Эскиз продольного разреза котла

1 – выход шлака;

2 – отпускные трубы фронтового и заднего экранов;

3 – горелки;

4 – топочные экраны задней стены;

5 – топочные экраны фронтовой стены;

6 – отводящие трубы заднего экрана;

7 – полурадиационный ширмовый пароперегреватель;

8 – вход водопаровой смеси в барабан;

9 – выход перегретого пара из котла;

10 – конвективный пароперегреватель первой ступени;

11 – конвективный пароперегреватель второй ступени;

12 – экономайзер;

13 – вход питательной воды;

14 – воздухоподогреватель;

15 – короб вторичного воздуха;

16 – вход холодного воздуха;

17 – короб подачи пылевоздушной смеси;

18 – выход уходящих газов;

19 – короб первичного воздуха;

20 – система пылеприготовления.

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объемный расход воздуха:

;

.

Теоретический объем азота:

.

Объем сухих трехатомных газов:

.

Теоретический объем водяных паров:

,

где - расход пара на распыление мазута,

.

Теоретический объем продуктов сгорания:

.

Доля золы, уносимая продуктами сгорания: .

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки: .

Присосы воздуха принимаем, предварительно разбив газоход котла на участки; рассчитываем по формуле .

Таблица 3

Участок газохода котла	Условное обозначение
1. Топка, ширма	Т, ш	0,05	1,20
2. Пароперегреватель, 2 ст.	Пе 2	0,03	1,23
3. Пароперегреватель, 1 ст.	Пе 1	0,03	1,26
4. Экономайзер	Эк	0,02	1,28
5. Воздухоподогреватель	Вп	0,03	1,31

Расчет объемов, объемных долей и концентраций золовых частиц для топки, ширмы:

· объем воздуха:

;

· объем водяных паров:

;

· объем продуктов сгорания:

;

· масса продуктов сгорания при сжигании твердого топлива:

;

· объемные доли трехатомных газов:

; ;

· безразмерная концентрация золы в продуктах сгорания:

.

Аналогично проводятся расчеты объемов, объемных долей и концентраций золовых частиц для остальных поверхностей нагрева. После чего результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4