- •"Мурманский государственный технический университет"
- •Стационарные паровые и водогрейные котлы
- •1. Задачи и тематика курсового проекта
- •1.1. Задание для выполнения курсового проекта
- •2. Методические указания по оформлению проекта
- •2.2. Пересчет состава топлива с одной массы на другую
- •2.3. Конструктивные характеристики котлоагрегата, необходимые для поверочного теплового расчета
- •3. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •3.1 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам
- •3.2. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •4. Расчетный тепловой баланс и расход топлива
- •4.1. Расчет потерь теплоты
- •4.2. Расчет кпд и расхода топлива
- •5. Расчет топочных камер
- •5.1. Определение геометрических характеристик топок
- •5.2. Расчет однокамерных топок
- •6. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •6.1. Расчет конвективных пучков котла
- •6.2. Расчет водяных экономайзеров
- •6.2.1. Расчёт чугунных и водяных экономайзеров
- •6.2.2. Расчёт конденсационных экономайзеров
- •Контактные теплообменники
- •Определение влагосодержания и состава дымовых газов
- •Тепловой расчет контактного экономайзера
- •Тепловой расчет ктаНа
- •Расчет воздухоподогревателей
- •Окончательный тепловой баланс котла
- •Трубы поверхности нагрева (экраны, конвективная часть) для котлов типа дкВр, де, ке,
- •Ремкомплекты к котлам дкВр
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 2,5-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 4-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 6,5-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 10-13
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла дквр 20-13
- •Трубы поверхности нагрева котлов де
- •Ремкомплекты к котлам де
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла
- •Поверхности нагрева (ремонтные комплекты) для парового котла
5.2. Расчет однокамерных топок
Расчет теплообмена в топках паровых и водогрейных котлов основывается на приложении теории подобия к топочным процессам. На базе этой теории в ЦКТИ имени И. И. Ползунова и ВТИ имени Ф. Э. Дзержинского разработан нормативный метод теплового расчета котельных агрегатов. В нормативном методе для расчета теплообмена в однокамерных и полуоткрытых топках рекомендуется формула, связывающая безразмерную температуру продуктов сгорания на выходе из топки (ΘТ") с критерием Больцмана (Во), степенью черноты топки (αТ) и параметром (М), учитывающим характер распределения температур по высоте топки:
ΘТ"=ТТ"/Та= Во0,6/(М αТ+ Во0,6).
Безразмерная температура продуктов сгорания на выходе из топки (ΘТ") представляет собой отношение действительной абсолютной температуры на выходе из топки (ТТ") к абсолютной теоретической температуре продуктов сгорания (Та). Под теоретической температурой продуктов сгорания (адиабатной температурой) понимают максимальную температуру при сжигании топлива с расчетным коэффициентом избытка воздуха, которую могли бы иметь продукты сгорания, если бы в топке отсутствовал теплообмен с экранными поверхностями нагрева.
Критерий Больцмана представляет собой характеристическое число, контролирующее соотношение между конвективным переносом теплоты и излучением абсолютно черного тела при температуре рассматриваемого элементарного объема.
Критерий Больцмана вычисляется по формуле:
Во=φBрVсср·103/(5,67·10-8·ψсрFстTа3),
где φ — коэффициент сохранения теплоты;
Вр — расчетный расход топлива, кг/с;
FCT — площадь поверхности стен топки, м2;
ψср— среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов;
Vсср — средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива в интервале температур Θа — Θ"Т, кДж/(кг • К);
5,67-10-8 — коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2-К4);
Та — абсолютная теоретическая температура продуктов сгорания, К.
Степенью черноты топки (α) называют отношение излучательной способности действительной топки к излучательной способности абсолютно черного тела. Степень черноты топки зависит от излучательной способности пламени факела (слоя горящего топлива), конструкции тепловоспринимающих поверхностей нагрева и степени их загрязнения.
Пламя факела представляет собой полупрозрачную излучающую, рассеивающую и поглощающую среду. Передача теплоты лучеиспусканием в такой среде связана с процессами испускания, рассеяния и поглощения энергии трехатомными газами и твердыми частицами. В зависимости от концентрации, размеров и оптических констант твердых частиц, содержащихся в факеле, его излучательная способность может меняться весьма значительно.
Ослабление интенсивности излучения пламени происходит вследствие поглощения и рассеяния. Если луч проходит сквозь слой поглощающей среды, происходит непрерывное уменьшение его интенсивности в направлении излучения.
Коэффициент пропорциональности (k), определяющий относительное изменение интенсивности луча в поглощающем слое единичной толщины, называют коэффициентом ослабления луча. Он определяет интенсивность ослабления лучей в поглощающей среде и, следовательно, характеризует полную поглощательную способность среды, определяемую как поглощением, так и рассеянием.
В топочной камере основными газами, способными поглощать тепловые лучи, являются трехатомные газы, состоящие из R02 и водяных паров Н20. Поглощательная способность R02 при постоянном давлении и температуре однозначно определяется произведением его парциального давления (рсо2) и толщины слоя (s). Поглощательная способность водяного пара при заданной температуре зависит от двух величин:
1) от произведения парциального давления водяного пара и толщины слоя (рн2о ·s),
2) от толщины слоя (s) либо от парциального давления (рн2о).
Поглощающие объемы в топочных камерах котельных агрегатов имеют различную конфигурацию, следовательно, длина пути луча (l) может быть весьма различной в зависимости от его направления. В то же время длина всех лучей, падающих с поверхности полусферы на центр основания, одинакова и равна радиусу полусферы.
Для облегчения расчетов используют не действительную длину лучей в разных направлениях, а эффективную длину луча, или толщину излучающего слоя. Под эффективной длиной луча, или толщиной излучающего слоя, понимают толщину слоя, равную радиусу полусферы, которая при прочих равных условиях излучает на центр основания такое же количество энергии, какое излучает оболочка иной формы на заданный на ней элемент поверхности. Расчеты показывают, что все встречающиеся в промышленной практике объемы могут быть приближенно заменены соответствующими полусферическими объемами.
При наличии в продуктах сгорания твердых взвешенных частиц их поглощательная способность существенно изменяется. Твердые частицы, находящиеся в пламени, можно разделить на три группы:
частицы золы,
топлива,
углерода.
В светящемся газовом пламени частицы углерода представляют собой сажу, а в пылеугольном пламени — кокс.
Коэффициент ослабления лучей — это основная характеристика любой мутной среды, определяющая ее излучательную, рассеивающую и поглощательную способности. Поэтому применительно к топкам котельных агрегатов задача сводится к определению коэффициента ослабления лучей в зависимости от характера пламени.
При расчете несветящегося пламени необходимо определить коэффициент ослабления лучей только трехатомными газами, полу светящегося пламени — дополнительно коэффициенты ослабления лучей частицами золы и кокса, а светящихся — частицами сажи.
Параметр М, входящий в уравнение безразмерной температуры, учитывает распределение температуры по высоте топочной камеры и характеризует влияние максимума температуры пламени на эффект суммарного теплообмена. Он зависит от вида топлива, способа его сжигания, типа горелок, их расположения на стенах топки и функционально связан с относительным уровнем расположения горелок по высоте топочной камеры. Под относительным расположением горелок понимают отношение высоты расположения осей горелок (отсчитываемой от пода топки или от середины холодной воронки) к общей высоте топки.
Поверочный расчет однокамерных и полуоткрытых топок производится в такой последовательности.
1. Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры. При сжигании твердых топлив в камерных топках температура продуктов сгорания перед фестоном или фестонированной частью конвективного пакета, расположенного в верхнем горизонтальном газоходе, принимается (в °С) не выше следующих значений:
Антрацитовый штыб, полуантрацит
и тощие угли 1050
Донецкий ГСШ 1000
Кизеловский Г и отсевы 1050
Кемеровский СС 1050
Томь-Усинский 1050
Подмосковный Б 1000
Ангренский Б 950
Канско-Ачинский Б 950
Фрезерный торф 950
Для других топлив температура продуктов сгорания в этом сечении может приниматься равной температуре начала деформации золы, но не выше 1100 °С.
Для промышленных паровых и водогрейных котлов рекомендуется предварительно принимать температуру продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании природного газа 1050— 1100°С, мазута 1000 — 1050°С, твердого топлива 850—950°С.
2. Для принятой в п. 1 температуры определяется энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки.
3. Подсчитывается полезное тепловыделение в топке (кДж/кг или кДж/м3)
QТ = Qpр (100-q3- q4- q6)/(100- q4) + QВ - QВ. ВН +rIГ.отб,
где QB — теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/кг или кДж/м3.
Теплота воздуха (QB) складывается из теплоты горячего воздуха и холодного, присосанного в топку:
QB =(αТ-ΔαТ- ΔαПЛ)I0Г.В+(ΔαТ + ΔαПЛ) I0Х.В,
Коэффициент избытка воздуха в топке (αТ) принимается по заданию. Присосы воздуха в топку принимаются по табл. 10, а в систему пылеприготовления — по табл. 12. Энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха (I0Г.В) берётся из по табл. 18, а присосанного холодного воздуха I0Х.В при tB = 30°С — по формуле:
I0Х.В =39,8V0, кДж/кг (4.5) [2].
Теплота QB.вн, внесенная в котельный агрегат с поступившим в него воздухом, определяется по формуле:
QB.вн =β(I0ВП -I0Х.В) (4.16) [2]
и учитывается только при подогреве его вне агрегата, например в калорифере, устанавливаемом перед воздухоподогревателем, где I0ВП -энтальпия воздуха после калорифера;
rIГ.отб — теплота рециркулирующих продуктов сгорания, учитывается только в случае возврата в топку части продуктов сгорания, отобранных из газоходов котла (подробно см. п.п. 4.10 [3]«Нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов»).
Для промышленных и водогрейных котлов, не имеющих воздухоподогревателя, формула (5.7) [2] принимает следующий вид:
QB = αТ I0Х.В.
4. Определяется коэффициент тепловой эффективности экранов
Ψ=х ζ.
Угловым коэффициентом (х) называется отношение количества энергии, посылаемой на облучаемую поверхность, к энергии излучения всей полусферической излучающей поверхности. Угловой коэффициент показывает, какая часть полусферического лучистого потока, испускаемого одной поверхностью, падает на другую поверхность и зависит от формы и взаимного расположения тел, находящихся в лучистом теплообмене. Значение х определяется из рис. 5.
Коэффициент ζ учитывает снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытия огнеупорной массой. Коэффициент загрязнения принимается по табл. 26. Если стены топки покрыты экранами с разными угловыми коэффициентами или частично покрыты огнеупорной массой (огнеупорным кирпичом), то определяется среднее значение коэффициента тепловой эффективности. При этом для неэкранированных участков топки коэффициент тепловой эффективности (ψ) принимается равным нулю. При определении среднего коэффициента тепловой эффективности суммирование распространяется на все участки топочных стен. Для этого стены топочной камеры должны быть разбиты на отдельные участки, в которых угловой коэффициент и коэффициент загрязнения неизменны.
5. Определяется эффективная толщина излучающего слоя (м)
s = 3,6VT/FCT,
где VT — объем топочной камеры, м3;
FCT — поверхность стен топочной камеры, м2.
6. Определяется коэффициент ослабления лучей. При сжигании жидкого и газообразного топлива коэффициент ослабления лучей (м·МПа)-1 зависит от коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами (kГ) и сажистыми частицами (kc):
k = kГ rП + kc,
где rП — суммарная объемная доля трехатомных газов.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (kГ) определяется по номограмме (рис. 5) или по формуле (м·МПа)-1:
kГ = {(7,8+16rн2о)/ [3,16(РП s)0,5] - 1}[1 – (0,37ТТ")/1000],
где РП = rПР — парциальное давление трехатомных газов, МПа;
р — давление в топочной камере котлоагрегата (для агрегатов, работающих без наддува, принимается р = 0,1 МПа);
rн2о — объемная доля водяных паров, берется из предыдущего расчёта из табл. 12 или 15;
ТТ"— абсолютная температура на выходе из топочной камеры, °К (равна принятой по предварительной оценке).
Таблица 26. Коэффициент загрязнения топочных экранов.
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, (м·МПа)-1,
kc = 0,3(2 – αТ) (1,6 ТТ"/1000 - 0,5)СР/НР,
где СР, Нр — содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.
При сжигании природного газа
СР/НР =0,12 Σ(т/п)СтНп,
где СтНп — процентное содержание входящих в состав природного газа углеводородных соединений.
При сжигании твердого топлива коэффициент ослабления лучей зависит от коэффициентов ослабления лучей трех атомными газами, золовыми и коксовыми частицами и подсчитывается [в 1/(м·МПа)] по формуле:
k = kГ rП+ kзл μзл + kК.
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы (kзл) определяется по графику (рис. 6). Средняя массовая концентрация золы определяется по формуле:
μзл =10Ар αун/Vг , 3.18[2].
где аун — доля золы топлива в уносе, для камерных топок при сжигании твердого топлива принимается аун = 0,95, для слоевых топок — по табл. 20, 21.
Коэффициент ослабления лучей частицами кокса (kK) принимается: для топлив с малым выходом летучих (антрациты, полу антрациты, тощие угли) при сжигании в камерных топках kK = 1, а при сжигании в слоевых kK = 0,3; для высокореакционных топлив (каменный и бурый угли, торф) при сжигании в камерных топках kK = 0,5, а в слоевых kK = 0,15.
Рис. 6. Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами.
Рис. 7. Коэффициент ослабления лучей эоловыми частицами:
1 — при сжигании пыли в циклонных топках; 2 — при сжигании углей, размолотых в шаровых барабанных мельницах; 3 — то же, размолотых в среднеходных и молотковых мельницах и в мельницах-вентиляторах; 4 — при сжигании дроблении в циклонных топках и топлива в слоевых топках; 5 — при сжигании торфа в камерных топках.
7. При сжигании твердого топлива определяется суммарная оптическая толщина среды kps. Коэффициент ослабления лучей k подсчитывается в зависимости от вида и способа сжигания топлива по формуле:
Кг=[(7,8+16 rН2О)/(3,16Рп0,5 S0,5)-1]
[1-0,37 (tзт +273) /1000] rП , (5.15) [2].
где рп = rпР — парциальное давление трехатомных газов, МПа;
Р — давление в топочной камере котлоагрегата (для агрегатов, работающих без наддува, принимается р = 0,1 МПа);
rН2О — объемная доля водяных паров, берется из табл. 16;
Т"т =(tзт +273) — абсолютная температура на выходе из топочной камеры, °К (равна принятой по предварительной оценке).
8. Подсчитывается степень черноты факела (αф). Для твердого топлива она равна степени черноты среды, заполняющей топку (α).
Эта величина определяется по графику (рис. 8) или подсчитывается по формуле:
α= 1 — e-kPs,
где е — основание натуральных логарифмов.
Для жидкого и газообразного топлива степень черноты факела
αф = т αсв + (1 — т)αГ,
где т — коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела, принимается по табл. 27;
αсв , αГ — степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов, какой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трехатомными газами; значения асв и аГ определяются по формулам:
αсв = 1 -e-(kГ rП+kс)рs;
аГ = 1 - е-kГ rП рs;
здесь kГ и kc — коэффициенты ослабления лучей трехатомными газами и сажистыми частицами (см. п. 6).
Рис. 8. Степень черноты продуктов сгорания α в зависимости от суммарной оптической толщины среды kps. (Для котлов, работающих без наддува и с наддувом, не большим 0,105МПа, принимается р = 0,1 МПа).
9. При слоевом сжигании твердого топлива определяется площадь зеркала горения (активной части колосниковой решетки), м2:
R = BQнp/qз.г, (5.20)[2]
где qз.г — удельная нагрузка зеркала горения, принимается по табл. 20, 21 и 22 в зависимости от конструкции топки, кВт/м2.
Затем для механических топок окончательно выбирается ее типоразмер из табл. 28 и площадь зеркала горения. Обычно к установке принимается топка, имеющая ближайшую большую площадь зеркала горения по сравнению с полученной расчетом по формуле (5.20)[2].
.
Таблица 27. Доля топочного объема, заполненная светящейся частью факела.
Примечание. При удельных нагрузках топочного объема больше 400 и меньше 1000 кВт/м3 коэффициент т определяется линейной интерполяцией.
Таблица 28. Типоразмеры механических топочных устройств, выпускаемых промышленностью.
10. Определяется степень черноты топки:
для слоевых топок
αТ=[α+(1-α)R/FСТ]/[1-(1-α)(1-ψср)(1-R FСТ /)],
где R — площадь зеркала горения принятой к установке топки;
для камерных топок при сжигании твердого топлива:
αТ= α /[α+(1-α) ψср];
для камерных топок при сжигании жидкого топлива и газа:
αТ= αф /[αф+(1-αф) ψср].
11. Определяется параметр М в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки (хТ):
при сжигании газа и мазута
М = 0,54 — 0,2хТ; (5.24)[2],
при камерном сжигании высокореакционных топлив и слоевом сжигании всех топлив
М = 0,59 — 0,5хТ; (5.25)[2],
при камерном сжигании малореакционных твердых топлив (антрацит и тощий уголь), а также каменных углей с повышенной зольностью (типа экибастузского)
М = 0,56 — 0,5хТ. (5.26)[2],
Максимальное значение М, рассчитанное по формулам (5.24), (5.25) и (5.26)[2], для камерных топок принимается не более 0,5.
Относительное положение максимума температуры для большинства топлив определяется как отношение высоты размещения горелок к общей высоте топки
хТ = hГ/HT,
где hГ подсчитывается как расстояние от пода топки или от середины холодной воронки до оси горелок,
HT — как расстояние от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна топки.
Для слоевых топок при сжигании топлива в тонком слое (топки с пневмомеханическими забрасывателями) и скоростных топок системы В. В. Померанцева принимается хТ = 0; при сжигании топлива в толстом слое хТ=0,14.
Для полуоткрытых топок при сжигании высокореакционных твердых топлив, газа и мазута М = 0,48, а при сжигании АШ и Т М = 0,46.
12. Определяется средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг сжигаемого твердого и жидкого топлива или на 1 м3 газа при нормальных условиях [кДж/(кг-К) или кДж(м3·К)]:
Vсc.p =(QT - I"Т)/(Та - Т"Т),
где Та — теоретическая (адиабатная) температура горения, К, определяемая из табл. энтальпии продуктов сгорания (табл. 16) по значению QT, равному энтальпии продуктов сгорания Iа;
Т"Т — температура (абсолютная) на выходе из топки, принятая по предварительной оценке, °К;
I"Т — энтальпия продуктов сгорания берется из табл. 16 при принятой на выходе из топки температуре;
QT — полезное тепловыделение в топке (см. п. 3).
13. Определяется действительная температура на выходе из топки (°С) по номограмме (рис. 9) или формуле:
ΰТ"= Та /{[М(5,67ψсрFсТαТТа3)0,6/(1011 φВрVсср)0,6]+1} – 273. (5.29[2])
Полученная температура на выходе из топки сравнивается с температурой, принятой ранее в п. 1. Если расхождение между полученной температурой (ΰТ") и ранее принятой на выходе из топки не превысит ±100°С, то расчет считается оконченным.
В противном случае задаются новым, уточненным, значением температуры на выходе из топки и весь расчет повторяется.
Рис. 9. Расчет теплопередачи в однокамерных и полуоткрытых топках.
14. Определяются удельные нагрузки колосниковой решетки (кВт/м2) и топочного объема (кВт/м3) по формулам:
qз.г.=ВрQнр/R;
qV=ВрQнр /VТ.
В таблице 29 приводится пример расчёта теплообмена в топке котла ДКВр 6,5-13, работающего на донецком угле с пневматическим забрасывателем и неподвижной решёткой.
Таблица 29
Расчёт теплообмена в топке |
|||||||
№ п/п |
Наименование |
Обозначение |
Ед. измерения |
|
Резу- льтат |
||
1 |
Расчётный расход топлива |
Вр |
кг/с |
DН (iх - iпв)/( Qрр η') из расчёта предварительного баланса |
0,234 |
||
2 |
Располагаемая теплота топлива |
Qрр |
кДж/кг |
Qрн+ Qвн+iтл+ Qф из расчёта предварительного баланса |
20357 |
||
3 |
лучевоспринимающим поверхностям нагрева |
Нл |
м2 |
Определяется по чертежу или по характеристике котла |
25 |
||
4 |
Площадь стен ограничивающих топочный объём |
Fст |
м2 |
Fфр +Fз+ Fлст + Fпст + FПот + Fкп Определяется по чертежу при |
46 |
||
5 |
Объём топки |
Vт |
м3 |
Fфр Lт -Вкп Lкл Нт или по характеристике котла (Вт Q рн η)/ (100QV) при энерговыделении топочного объёма по паспорту QV =267,8 кВт/ м3 и КПД котла η=83,1%. |
13,7 |
||
6 |
Степень экранированности топки |
Ψ |
- |
Нл / Fст
|
0,534 |
||
7 |
Коэффициент сохранения теплоты |
φ |
- |
(100-q5)/100 при q5=2% |
0,98 |
||
8 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
3,6 Vт / Fст |
1,072 |
||
9 |
Адиабатическая (теоретическая) энтальпия продуктов сгорания |
Іа |
кДж/кг |
Qрр [(100- q3- q4- q6) / (100- q4)]+ Qв - Qвн.в, при Qв=1044кДж/кг и Qвн.в = 808 кДж/кг из предварительного теплового баланса |
20032 |
||
10 |
Адиабатическая (теоретическая) температура газов |
tа |
°С |
По диаграмме І-t |
1490 |
||
Та |
°К |
tа +273 |
1763 |
||||
11 |
Температура газов на выходе из топки |
t'зт |
°С |
По таблице 3 |
|
||
Т'зт |
°К |
t'зт +273 |
1223 |
||||
12 |
Энтальпия газов газов на выходе из топки |
І'зт |
кДж/кг |
По диаграмме І-t |
10013
|
||
13 |
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания |
VГ сср |
кДж/ кг град |
(Іа - І'зт)/(tа - t'зт) |
18,554
|
||
14 |
Условный коэффициент загрязнения поверхности нагрева |
ζ |
|
Принимаем по таблице в тексте |
0,65 |
||
15 |
Тепловое напря жжение топочного объёма |
QV |
кВт/ м3 |
Вт Q рр / Vт |
347,7
|
||
16 |
Коэффициент тепловой эффективности |
Ψэф |
|
Ψ ζ |
0,3533
|
||
17 |
Объёмная доля водяных паров в продуктах сгорания |
rНО2 |
|
VНО2 / VГ из таблицы «Объёмы продуктов сгорания» |
0,118 |
||
18 |
Суммарная доля трёхатомных газов в продуктах сгорания |
rП |
|
rRО2+ rНО2 где rRО2=0,0135 из таблицы «Объёмы продуктов сгорания» |
0,253 |
||
19 |
Суммарное парциальное давление трёхатомных газов |
РП |
МПа |
РRО2+РНО2 из таблицы «Объёмы продуктов сгорания» |
0,0253 |
||
20 |
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |
Кг |
1/м МПа |
Кг=[(7,8+16 rН2О)/(3,16Рп0,5 S0,5)-1] [1-0,37 (tзт +273) /1000] rП или по диаграмме приложение 1 для РП S=0,0271 |
6,87
|
||
21 |
Коэффициент ослабления лучей сажитстыми частицами |
Кс |
1/м МПа |
Кс=0,3(2-α)[1,6 (tзт +273)/1000 -0,5]Ср/Нр |
2,9334
|
||
22 |
Коэффициент ослабления лучей светящейся частью пламени |
Ксв |
1/м МПа |
Кг+ Кс |
3,0511
|
||
23 |
Степень черноты светящейся частью факела |
aсв |
|
1-е-(Кг rп+Кс) Р S
|
0,23349 |
||
24 |
Степень черноты газовой части факела |
aГ |
|
1-е-(Кг Р S
|
0,18136
|
||
25 |
Коэффициент |
т |
|
Принимаем для QV=317кДж/ м3 |
0,55 |
||
26 |
Эффективная степень черноты факела |
aф |
|
тaсв+(1-т) aГ |
0,18136
|
||
27 |
Часть золы, уносимая из топки в конвективные газоходы |
aун |
|
Принимается по таблице для топки с пневматическим забрасывателем и неподвижной решёткой |
0,16 |
||
28 |
Масса дымовых газов |
GГ |
кг/кг |
1-Ар/100+1,306 α V0 где Ар=21,8%, α =1,3 и =5,422 нм3/кг из задания и пр. расчёта. |
9,9875
|
||
29 |
Коэффициент ослабления лучей взвешенными частицами летучей золы |
Кзл |
1/м МПа |
Определяется по рис. 1для t'зт=950°С и для слоевой топки |
6,5 |
||
30 |
Коэффициент ослабления лучей частицами горящего кокса |
Кк |
1/м МПа |
Принимаем для каменных углей |
0,5 |
||
31 |
Коэффициент ослабления лучей топочной средой |
КТ |
1/м МПа |
Кг +rП Кзл μзл + Кк где μзл=Ар аун/ (100GГ)=0,003424
|
7,3775
|
||
32 |
Эффективная степень черноты факела |
aф |
|
1-е-(КТ Р S)
|
0,9996
|
||
33 |
Отношение зеркала горения к полной поверхности стен топки при слоевом горении |
ρ |
|
R/Fст где R =6,36М – площадь колосниковой решётки из чертежа топки. |
0,1380
|
||
34 |
Степень черноты топки при слоевом сжигании топлива |
aТ |
|
[aф +(1- aф)ρ]/ [1-(1- aф)(1-ψэф)(1-ρ)] |
0,7407
|
||
35 |
Степень черноты топки при камерном сжигании топлива |
aТ |
|
aф /[ aф +(1- aф) ψэф] |
0,7881
|
||
36 |
Величина относительного положения максимума температур |
Хт |
|
Она для слоевых топок ПМЗ Хт =0,01 |
0,01 |
||
37 |
Параметр, характеризующий распределение температур по высоте топки |
М |
|
При сжигании высокореактционных твёрдых топлив: 0,59-0,5Хт;
|
0,54
|
||
38 |
Расчётная температура газов за топкой |
tзт |
°С |
Тзт -273 |
908 |
||
Тзт |
°К |
Та / {M[(c0 ·aТ·ψэф·Fст·Tа3) / (φ·Bр·Vг·cср)]0,6+1} определяется первой при c0=5,67·10-11 (кВт/м2К4). (Коэффициент излучения абсолютно чёрного тела) |
1181
|
||||
39 |
Температура за топкой по предварительному балансу |
t'зт |
°С |
|
950 |
||
40 |
Расхождение температур |
Δtзт |
°С |
tзт -t'зт Расхождение температур меньше 100°С, температура найдена правильно |
42
|
||
41 |
Энтальпия газов за топкой |
Ізт
|
кДж/кг |
По диаграмме І-t |
10013 |
||
42 |
Количество тепла, переданное в топке |
QЛ
|
кВт |
φВ(Іа-Ізт) |
2297,6
|
||
43 |
Коэффициент прямой отдачи
|
μ
|
% |
(1- Ізт / Іа)100 |
50,0
|
||
44 |
Действительное тепловое напряжение топочного объёма |
QV |
|
QЛ/ Vт что в два раза меньше паспортного. В топке отобрана половина располагаемого тепла |
127,6
|
||
