4 Тепловой баланс котла

Наименование

Обозна

чение

Размер-

ность

формула

расчёт

1

2

3

4

5

Располагаемая теплота

Q_р^р

кДж/м³

Q_н^р+Q_гл+Q_в.вн= Q_н^р

35800

Энтальпия холодного

воздуха

Н⁰_хв

кДж/м³

По таблице энтальпий t_хв=30⁰C

378.219

Полезное

тепловосприятие

котла

Q_ка

кВт

D_пе·( h_пе- h_пв)

133.33·(3430-926)=

=333840

Энтальпия перегретого

пара

h_пе

кДж/кг

По таблицам воды и водяного пара/4/ по P_пе=14МПа, t_пе=540⁰C

3430

Энтальпия питательной

воды

h_пв

кДж/кг

По таблицам воды и водяного пара(/4/) по P_пв=1.2·Р_пе, t_пв=215⁰C

926

КПД котла

η_ка

%

100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆)

Потери теплоты с

уходящими газами

q₂

%

Энтальпия

уходящих газов

H_yx

кДж/м³

По таблице энтальпий по υ_ух=125 ^оС

2344.2

Потери теплоты от механического недожога

q₄

%

0

Потери теплоты от

химического недожога

q₃

%

По таблице 2.2 /1/

0,5

Потери теплоты от

наружного охлаждения

q₅

%

По рисунку 4.1 /1/, по D_пе

0,5

Потери тепла со шлаком

q₆

%

0

Расход топлива

расчетный

B_p

м³/с

Коэффициент

сохранения теплоты

φ

-

Наименова-ние

Обозн.

Разм.

Формула

Расчёт

1

2

3

4

5

Полное тепловыде-ление в топке

Q_т

кДж/м³

Теплота, вносимая в топку с воздухом

Q_гв

кДж/м³

Энтальпия горячего воздуха

Н_гв

кДж/м³

По таблице энтальпий по температуре горячего воздуха(t_гв=260 ⁰C)

3323.3

Адиабатичес-кая температура горения

_а

⁰К

По таблице энтальпий, принимая Н_а=Q_т и перевести в Кельвины

2165

T_а= _а +273=2438.4

Параметр М

М

^-

А-В·х_г, /1/ А=0.54, В=0.2

х_г=h_г/Н_т

h_г =5.33 м – средняя высота горелок

Н_т=15.56 м - средняя высота топки

0.471

Средний коэффициент тепловой эффектив-ности экрана

ψ_ср

-

Коэффициент тепловой эффективно-сти гладких экранов

Ψ_э

-

х_э·ζ

0.98·0.65=0.637

Угловой коэффициент экранов

х_э

-

По номограмме 1 /1/

S_т/d=60/51=1,176

0.98

Коэффициент загрязнения

ζ

^-

По таблице 6.2 (/1/)

0.65

1

2

3

4

5

Коэффициент тепловой эффектив-ности выходного окна

Ψ_ш

-

х_вых·ζ·β

β=А/υ_т^’’

0.583

Температура газов на выходе из топки

_т^’’

⁰С

Предварительно принимаем 1200 ⁰С

1200

Температур-ный коэффициент

А

⁰С

700

Поверхность, занимаемая ширмами

F_ш

м²

а·(а_ш+h_ш)

14.1·(3.76+3.25)=98.841

Поверхность горелок

F_гор

м²

0.785·d²_гор·h_гор

0.785·1.3²·5.33=7.07

Поверхность гладких экранов

F_э

м²

F_ст- F_ш- F_гор

1075.913-98.841-

-7.07=970

Поверхность стенки

F_ст

м²

a·(h_ш+с+а_ш+k+x+y+b+ +h)+2·F_бок

7.1(3.25+2.6+3.76+ +14.3+1.66+2.86+6.136+ +25.89)+2111.7 =1075.913

Боковая поверхность топки.

F_бок

м²

Объём топки.

V_т

м³

Толщина излучающего слоя.

S

м

Степень черноты топки.

а_т

-

Степень черноты факела.

а_ф

-

0,10,7+(1-0,1)0,565=

=0,5785

1

2

3

4

5

Коэффициент усред.

m

-

По рисунку 5.2 /1/

0,1

Степень черноты газов.

а_г

-

По KPS=K_гPSr_n

0,565

Коэффициент поглощения трёхатомными газами

К_г

По номограмме 3 /1/ по r_H20 и P_nS=pr_n⁰S и по температуре топки _т^’’

4

Степень черноты светящейся части факела

а_св

-

По номограмме 2 /1/

KPS=(K_гr_n+K_св)pS

(40,268+1,4)0,15,272=

=1,312

а_св=0,7

Коэффициент поглощения светящейся части факела

K_св

0.3(2-α_т^’’)(1.610^-3Т_т^’’-

-0.5)

=0.12∑(m/n)CmHn

Полная средняя массовая теплоёмкость

Энтальпия газов на выходе из топки

Н_т^’’

По таблице энтальпий по _т^’’=1200 ⁰С

20172

Критерий Больцмана

B₀

-

Расчетная температура на выходе из топки

_т^’’

⁰С

Расчётная энтальпия на выходе из топки

Н_т^’’

кДж/м³

По таблице энтальпий

20310,585

Лучистое тепловосприятие топки

Q^т_б

кДж/м³

0,995·(39129,376-20310,585)=18724,69