0. Расчет теплообмена в топке.

Температура на выходе из топки:

, ºС;

Количество тепла, вносимое в топку с воздухом Q_B:

Y_хв – энтальпии холодного воздуха, поступающего в топку в результате подсосов, кДж/кг

- коэффициенты расхода воздуха за топкой и величин подсоса.

Полезное тепловыделение в топке:

;

;

По диаграмме находим Та: Та=2063, К,

Параметр М для факельного сжигания топлива:

где А и В –опытные коэффициенты, зависящие от способа и типа сжигаемого топлива:

А=0,52 В=0,3

х_т – относительное положение максимума температур факела в топке:

где - поправка на отклонение максимума температур, равна 0,15;

- относительный уровень расположения горелок;

где -высота расположения горелок от пода.

- высота топки.

Определяем степень черноты топки:

где , - степень черноты, которой обладал бы факел при заполнении всей топки только светящихся пламенем или только трёхатомными газами;

m – коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объёма, равен 0,1

Величины а_св и а_г находят по формулам:

где е – основание натуральных логарифмов;

S_T – эффективная толщина излучающего слоя в топке(2,526)

К_г – коэффициент ослабления лучей топочной средой, К_г=3,875

Р – давление в топке, равно атмосферному 1кг/см²

К_С – коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

Коэффициент К_с определяют по формуле:

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1кг топлива в интервале температур от t_а до t^’’_т вычисляют:

Вычисляем :

Количество теплоты, переданное излучением в топке, определяют по формуле:

5. Определение тепловосприятий.

1. Тепловосприятие пароперегревателя.

Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле:

;

;

где -энтальпии перегретого и сухого насыщенного пара, , при давлении 1,4 МПа;

-паропроизводительность котла, т/ч;

-расчетный расчет топлива на котел, кг/ч.

Энтальпия дымовых газов за пароперегревателем определяют по формуле:

;

;

При найденной энтальпии по графику определяем температуру:

.

2. Тепловосприятие котельного пучка.

Тепловосприятие котельного пучка определяют через тепловосприятие дымовых газов, задаваясь по рекомендациям литературы температуры газов на выходе из котельного пучка:

;

Энтальпию дымовых газов за котельным пучком находят по диаграмме Y-t при температуре газов за котлом.

Рекомендуемая температура дымовых газов за котлом . По диаграмме найдем энтальпию .

;

3. Тепловосприятие водяного экономайзера.

Тепловосприятие экономайзера вычисляется по формуле:

;

Где - средняя массовая теплоемкость питательной воды при постоянном давлении;

-температура питательной воды на входе и выходе из экономайзера.

,

Искомая величина рассчитывается:

,

,

По диаграмме находим температуру .

5.4. Сведение теплового баланса котла.

Для сведения теплового баланса котла определяют его невязку по формуле:

,

.

6. Поверочно-конструктивный расчет пароперегревателя.

Целью поверочно-конструктивного расчета пароперегревателя является определение его поверхности нагрева при известном тепловосприятии и конструктивных размеров.

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя котел типа ДЕ16.

Таблица 5.

Наименование величин	обозначение	Единицы измерения		величина
Наружный диаметр труб				0.032
Внутренний диаметр труб				0.026
Число труб в ряду				6
Число рядов по ходу газа				45
Средний поперечный шаг труб				0.052
Средний продольный шаг труб				0.075
Средний относительный поперечный шаг труб		-		1.625
Средний относительный продольный шаг труб		-		2.344
Расположение труб	Коридорное
Характер взаимного движения сред	Противоток
Длина трубы змеевика				1.7
Высота газохода				1.8
Ширина газохода				0.33
Площадь живого сечения для прохода газов				0.27
Количество змеевиков, включенных параллельно по пару	n			45
Живое сечение для прохода пара				0.024
Площадь нагрева пп				7,6

Живое сечение для прохода газов вычисляют по формуле:

,

Живое сечение для прохода пара вычисляют по формуле:

Таблица исходных данных для теплового расчета пароперегревателя.

Таблица 6.

Наименование величин	обозначение	Единицы измерения	величина
Температура газов перед пароперегревателем			1000
Температура газов за пароперегревателем			910
Средняя температура газов в пп			955
Температура пара перед пп			250
Температура пара за пп			230
Средняя температура пара в пп			240
Средний удельный объем пара в пп			0.1556
Средний объемный расход газов в пп			5,8967
Средняя скорость пара в пп			45,023
Средняя скорость газов в пп			99,1194
Объемная доля водяных паров		Доли единицы	8,87
Объемная доля трехатомных газов и водяных паров		Доли единицы	27,34

Средний объемный расход газа в пароперегревателе рассчитывают по формуле:

Где - количество дымовых газов на 1 топлива в пп.

Средняя скорость пара вычисляется по формуле:

;

Средняя скорость газов в пп определяется по формуле:

;

Порядок расчета поверхности нагрева пп не отличается от расчета поверхности нагрева теплообменных аппаратов и заключается в следующем.

Тепловую мощность находим по формуле:

Определим средний логарифмический температурный напор в пп:

Где - большая разность температур между дымовыми газами и паром;

- меньшая разность температур между дымовыми газами и паром;

- коэффициент, учитывающий характер движения газов и пара в пп, принимается равным 1.

Поверхность нагрева пп вычисляют из уравнения теплообмена:

;

Где k – коэффициент теплоотдачи в пп, , определяется по формуле:

Где - коэффициент теплоотдачи от газов к наружной стенке трубы пп, вычисляют по формуле:

=0,9-коэффициент омывания;

- коэффициент теплоотдачи конвекцией ( -коэффициент теплопроводности дымовых газов при средней их температуре в пп; -коэффициент кинематической вязкости дымовых газов при средней их температуре в пп; -коэффициент, учитывающий число рядов труб в пучке по ходу дымовых газов).

- коэффициент теплоотдачи излучением ( -абсолютные температуры дымовых газов и наружной поверхности трубы пп;

-степень черноты потока газов;

-толщина излучающего слоя;

- степень черноты слоя загрязнений, осевших на трубе).

- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару, находят по формуле:

( -коэффициент теплоотдачи; -коэффициент, учитывающий влияние величины внутреннего диаметра трубы на коэффициент теплоотдачи).

- коэффициент загрязнения наружной стенки трубы пп,

После определения поверхности нагрева необходимо рассчитать количество труб ее составляющих. Это делается по формуле:

,

Если сохранить число труб, расположенных поперек потока газов тем же, то число рядов по ходу газа будет равно:

.