
- •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
Значения коэффициента Aзл для топок с твердым шлакоудалением
Вид топлива |
Aзл |
Антрацитовый штыб (АШ) |
1,00 |
Экибастузский уголь при R90 ≤ 15 % |
1,00 |
Каменный и тощий угли |
0,80 |
Бурый уголь, сланцы |
0,75 |
Торф |
0,60 |
Концентрация золы в продуктах сгорания рассчитывается по формуле, кг/кг
|
(5.70) |
где Aр – зольность, отнесенная к рабочей массе топлива, %; aун – доля золы топлива, уносимой газами (приводится в справочной литературе при указании характеристик топок для сжигания твердого топлива); Gг – масса продуктов сгорания, кг/кг.
Масса продуктов сгорания
|
(5.71) |
где
α – коэффициент избытка воздуха, идущего
на горение;
–
теоретическое количество сухого воздуха,
необходимого для полного сгорания
топлива, м3/кг
(определяется при расчете горения
топлива).
Коэффициент поглощения лучей частицами кокса kкоксμкокс принимается по табл. 5.16
Таблица 5.16
Значения коэффициента поглощения лучей частицами кокса
Вид топлива |
kкоксμкокс, 1/(м·МПа) |
АШ, тощий уголь |
0,25 |
Каменный уголь |
0,20 |
Бурый уголь, сланцы, торф |
0,10 |
Производится расчет коэффициента поглощения топочной среды. Принимается, что при сжигании газа и мазута основными излучающими компонентами являются газообразные продукты сгорания (RO2, H2O) и взвешенные в их потоке сажевые частицы, при сжигании твердого топлива – газообразные продукты сгорания (RO2, H2O) и взвешенные в их потоке частицы золы и кокса.
При сжигании газа или мазута коэффициент поглощения топочной среды рассчитывается с учетом относительного заполнения топочной камеры светящимся пламенем (частицами сажи), характеризуемым коэффициентом m. Расчет производится по формуле, 1/(м·МПа)
|
(5.72) |
При сжигании мазута в газоплотных котлах коэффициент m равен m = 0,3; для негазоплотных котлов m = 0,6. При сжигании природного газа, а также других газов, кроме доменного, m = 0,1. Для доменного газа m = 0.
При сжигании твердых топлив коэффициент поглощения топочной среды, 1/(м·МПа)
|
(5.73) |
Для слоевых топок принимается kкоксμкокс = 0.
Определяется критерий поглощательной способности (критерий Бугера). Критерий поглощательной способности является основной радиационной характеристикой продуктов сгорания
.
(5.74)
По найденному значению Bu определяется эффективное значение критерия Бугера
|
(5.75) |
Приближенно эффективное значение критерия Бугера может быть найдено по рис. 5.4.
|
Рис. 5.4. Эффективное значение критерия Бугера |
Определяется коэффициент тепловой эффективности экранов. Коэффициент тепловой эффективности экранов равен произведению углового коэффициента экрана x на коэффициент ζ, учитывающий тепловое сопротивление загрязнения или закрытие изоляцией
|
(5.76) |
Если стены топки закрыты экранами с разными значениями коэффициента ψ или экраны покрывают часть поверхности стен, среднее значение коэффициента тепловой эффективности
|
(5.77) |
Для неэкранированных участков топочных стен принимается ψ = 0.
Угловой коэффициент экранов x определяется по рис. 5.3.
Коэффициент ζ принимается по табл. 5.17.
Таблица 5.17