4 Тепловой баланс котла и расход топлива

Приходная часть баланса (располагаемое тепло) при сжигании:

твердого топлива

газообразного топлива

жидкого топлива (мазут и отходы нефтепереработки)

где - тепло пара, расходуемого на работу форсунок с паровым распылением топлива, кДж/кг,

- энтальпия топлива, нагретого до температуры t_тл

- теплоемкость мазута,

t_тл - температура подогрева топлива, обеспечивающая требуемую вязкость для распыления топлива в форсунках (не более 16 сСт или 2,5°УВ). Принимается из таблицы 12 (приложение).

Расходная часть баланса оценивается величиной потерь тепла в %.

Потери тепла с уходящими газами

,

где ,

Потери тепла от химического недожога q₃% принимаются как расчетная характеристика топочной камеры из приложения (таблицы ПА.4-ПА.7).

Потери тепла от механического недожога q₄% принимаются как расчетная характеристика топочной камеры из приложения (таблицы ПА.4-ПА.7).

Потери тепла от наружного охлаждения q₅% определяются для заданной производительности котла из таблицы ПА.13.

Потери тепла со шлаком q₆% определяются только при сжигании твердого топлива

при твердом шлакоудалении принимается

t₃ = 600°С, = 560 кДж/кг

при жидком шлакоудалении принимается

t₃ = t₁ + 100°C и для t₃ находятся по таблице 10 (приложение)

Суммарное значение потерь тепла

q_пот = q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆

Полезно использованное тепло топлива (по обратному балансу)

q₁ = 100 - q_пот

КПД котла по обратному балансу

Фактический расход топлива на работу парового котла с учетом продувки и при наличии вторичного пароперегревателя

,

где - производительность котла, кг/с

- количество продувочной воды, определяемой по величине продувки

( , %), кг/с,

- количество пара, поступающего на вторичный перегрев, указываемое в

технической характеристике котла, кг/с,

- энтальпии перегретого пара, питательной и продувочной воды, кДж/кг,

- энтальпии пара на выходе и входе вторичного пароперегревателя,

кДж/кг.

Величины энтальпий определяются по таблицам [9] для известных из характеристики котла параметров пара и воды.

Давление питательной и продувочной воды можно принимать по давлению перегретого пара:

Р_пв = 1,15 Р_пе, Р_прв = Р_б= 1,1 Р_пе.

Расчетный расход топлива

В_Р = [В (100 - q₄)] / 100

Расход условного топлива:

при сжигании угля или мазута

при сжигании газообразного топлива

5 Расчет теплообмена в топочной камере

Для расчета теплообмена необходимо:

- выбрать конструктивные характеристики топки заданного типо­размера парового котла;

- определить адиабатическую температуру горения;

- вычислить температуру продуктов сгорания на выходе из топки.

При поверочном тепловом расчете топки следует по выбранным конструктивным характеристикам топки определить температуру продук­тов сгорания на выходе из топки.

5.1 Конструктивные характеристики топки

Конструктивные характеристики топки (V_т - топочный объем, м³; Н_л - эффективная лучевоспринимающая поверхность нагрева, м² ; F_ст - полная поверхность стен, ограничивающих объем топки, м²; R - площадь зеркала горения (колосниковой решетки) слоевой топки, м²) следует выбрать из характеристик типового парового котла.

По формулам

; ,

где B_P - расчетный расход топлива, кг/с (м³/с);

- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг (кДж/м³),

рассчитываются значения тепловых напряжений объема топки q_V и площади зеркала горения q_R. Расчетные значения q_V и q_R не должны превышать максимально допустимые (таблица 4-7, приложение). Если же расчетные значения q_V и q_R окажутся больше допустимых, необ­ходимо по расчетным q_V и q_R определить V_{т min} и R_min, которые будут исходными для выполнения дальнейшего расчета.