- •Глава 5. Тепловой расчет котельных установок
- •5.1. Общие положения
- •Температура уходящих газов
- •Параметры теплоносителей в опорных точках газовоздушного и водопарового трактов котлов
- •Окончание табл. 5.2
- •Температура горячего воздуха tг.В на выходе из воздухоподогревателя
- •5.2. Материальный баланс котельной установки
- •Энтальпии 1 м3 газов и воздуха
- •Объемы газов, объемные доли трехатомных газов
- •Энтальпия продуктов сгорания (I- -таблица)
- •Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки
- •Присосы воздуха в котлах и системах пылеприготовления
- •5.3. Тепловой баланс котельной установки
- •Средняя теплоемкость воздуха и газов
- •Средняя теплоемкость горючих газов
- •Потери теплоты от наружного охлаждения водогрейного котла
- •Потери теплоты от наружного охлаждения парогенератора
- •5.4. Общие положения расчета теплообмена в элементах котла
- •5.5. Расчет теплообмена в топке
- •Значения параметра Mо
- •Значения коэффициента Aзл для топок с твердым шлакоудалением
- •Значения коэффициента поглощения лучей частицами кокса
- •Значения коэффициента ζ
- •5.6. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •Физические характеристики воздуха и дымовых газов
- •Значения коэффициента ψ при сжигании мазута
- •Значения коэффициента ψ при сжигании газового топлива
- •5.7. Эксергетический баланс и эксергетический кпд котельной установки
- •Вопросы для самопроверки
Потери теплоты от наружного охлаждения водогрейного котла
Номинальная мощность котла, МВт |
1 |
2 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
100 |
Потеря
|
5,0 |
3,0 |
2,0 |
1,7 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,9 |
0,7 |
0,5 |
При нагрузках, отличающихся от номинальной более чем на 25 %, величина q5 пересчитывается по формулам, %
|
(5.45) |
|
(5.46) |
где Dном – номинальная нагрузка парогенератора, т/ч; D – расчетная нагрузка парогенератора, т/ч; Nном – номинальная мощность водогрейного котла, МВт; N – расчетная мощность водогрейного котла, МВт.
Таблица 5.13
Потери теплоты от наружного охлаждения парогенератора
Номинальная нагрузка парогенератора, кг/с (т/ч) |
Потеря теплоты qном, % |
Номинальная нагрузка парогенератора, кг/с (т/ч) |
Потеря теплоты qном, % |
||
собственно парогенератор |
парогенератор с хвостовыми поверхностями |
собственно парогенератор |
парогенератор с хвостовыми поверхностями |
||
0,55 (2) |
3,40 |
3,80 |
22,22 (80) |
– |
0,80 |
1,11 (4) |
3,10 |
2,90 |
27,77 (100) |
– |
0,70 |
1,67 (6) |
1,60 |
2,40 |
55,55 (200) |
– |
0,60 |
2,22 (8) |
1,20 |
2,00 |
83,33 (300) |
– |
0,50 |
2,78 (10) |
– |
1,70 |
100 (360) |
– |
0,45 |
4,16 (15) |
– |
1,50 |
125 (450) |
– |
0,40 |
5,55 (20) |
– |
1,30 |
150 (540) |
– |
0,30 |
8,33 (30) |
– |
1,20 |
175 (630) |
– |
0,275 |
11,11 (40) |
– |
1,00 |
200 (720) |
– |
0,25 |
16,66 (60) |
– |
0,90 |
250 (900) |
– |
0,20 |
Разбивка потери тепла от наружного охлаждения котла по отдельным газоходам практически не сказывается на результатах расчета. Доли этой потери, приходящиеся на отдельные газоходы, для упрощения принимаются пропорциональными количеству тепла, отдаваемого газами в соответствующих газоходах. Поэтому при определении количества тепла, отдаваемого газами, потери от наружного охлаждения учитываются введением коэффициента сохранения тепла
|
(5.47) |
где к – коэффициент полезного действия котла (брутто), %.
8.
Определяется потеря в виде физической
теплоты шлаков. Потеря с теплом шлака
q6
вводится в расчет для всех твердых
топлив при камерном сжигании с жидким
шлакоудалением и слоевом. При камерном
сжигании с твердым шлакоудалением q6
может не учитываться при
.
Потеря тепла определяется по формуле, %
|
(5.48) |
где
aшл=1
– aун
– доля золы в топливе, перешедшей в
шлак; aун
– доля золы топлива в уносе (приводится
в справочной литературе при указании
характеристик топочных устройств);
–
энтальпия шлака, кДж/кг.
Энтальпия шлака при твердом шлакоудалении принимается равной 560 кДж/кг, а при жидком шлакоудалении определяется по температуре начала нормального жидкого шлакоудаления tн.ж, указываемой в характеристиках твердого топлива. Теплоемкость шлака, кДж/(кг∙К)
cшл = 0,832 + 0,00167tшл.
9. Определяется КПД брутто парогенератора или водогрейного котла из уравнения обратного теплового баланса (формула 5.31).
10. Определяется полное количество тепла, полезно использованное в паровом или водогрейном котле, кВт
|
(5.49) |
|
(5.50) |
где
Dпе
– расход выработанного перегретого
пара, кг/с; Dн.п
– расход выработанного насыщенного
пара и пара, отданного потребителям
помимо пароперегревателя, кг/с; Dпр
– расход продувочной воды, кг/с (при Dпр
< 0,02 Dпе
теплоту продувочной воды можно не
учитывать); iпе,
iп.в,
,
– энтальпия перегретого пара, питательной
воды, насыщенного пара при давлении в
барабане и воды на линии насыщения при
давлении в барабане, кДж/кг; Gв
– расход воды через водогрейный
котел, кг/с; iх.в
iг.в
– энтальпии сетевой воды на входе и на
выходе из водогрейного котла, кДж/кг.
Расход продувочной воды определяется по формуле, кг/с
|
(5.51) |
где pпр – процент продувки, принимается от 2 до 5 %.
11. Определяется расход топлива, подаваемого в топку парогенератора или водогрейного котла, кг/с (м3/с)
|
(5.52) |
|
(5.53) |
12. При сжигании твердого топлива определяется расчетный расход топлива с учетом потерь тепла q4, кг/с
|
(5.54) |
В дальнейшем во все формулы для определения объемов и количеств тепла подставляется величина Bр. В величины удельных объемов газов и воздуха и их энтальпий поправка на механическую неполноту сгорания не вносится.
13. Для последующих расчетов по формуле 5.47 определяется коэффициент сохранения тепла φ.

;
.