4.2 Расчёт кпд и расхода топлива

Коэффициентом полезного действия (КПД) парового или водогрейного котла называют отношение полезной теплоты к распо­лагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Часть выработанной теплоты в виде пара и электрической энергии расходуется на собственные нужды. Так, например, на собственные нужды расходуется пар для привода питательных насосов, на обдувку поверхностей нагрева и т.д., а электрическая энергия — для привода дымососа, вентилятора, питателей топлива, мельниц системы пылеприготовления и т. д. Под расходом на собственные нужды понимают расход всех видов энергии, затраченной на производство пара или горячей воды. Поэтому различают КПД агрегата брутто и нетто. Если КПД агрегата определяется по выработанной теплоте, то его называют брутто, а если по отпущенной теплоте — нетто.

1

(4.9)

) По уравнению обратного баланса находим КПД брутто

,

2) Из уравнения прямого теплового баланса находим расход топлива, подаваемого в топку (равному расчетному расходу топлива)

(4.10)

,

г

(4.11)

де - полезная мощность котла, кВт;

,

где кг/с - расход выработанного перегретого пара;

кДж/кг - энтальпия перегретого пара при Р=1,37МПа и 250 С [3];

кДж/кг - энтальпия питательной воды при 100 [3];

кДж/кг - энтальпия кипящей воды в барабане котла при Р=1,3МПа [4];

- непрерывная продувка парового котла.

.

,

- расчетный расход топлива с учетом потери тепла от механической неполноты горения.

3) Определяем коэффициент сохранения теплоты

(4.12)

.

Глава 5 Расчёт топочной камеры

5.1 Определение геометрических характеристик топок

При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, пло­щадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).

Для определения геометрических характеристик топки составляется ее эскиз. Активный объем топочной камеры складывается из объема верхней, средней (призматической) и нижней частей топки. Для определения активного объема топки ее следует разбить на ряд элементарных геометрических фигур. Верхняя часть объема топки ограничивается потолочным пере­крытием и выходным окном, перекрытым фестоном или первым рядом труб конвективной поверхности нагрева. При определении объема верхней части топки за его границы принимают потолочное перекрытие и плоскость, проходящую через оси первого ряда труб фестона или конвективной поверхности нагрева в выходном окне топки.

Нижняя часть камерных топок ограничивается подом или холодной воронкой, а слоевых — колосниковой решеткой со слоем топлива. За границы ниж­ней части объема камерных то­пок принимается под или услов­ная горизонтальная плоскость, проходящая посередине высоты холодной воронки.

Полная площадь поверхности стен топки (F_CT) вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры. Для этого все поверхности, ограничивающие объем топки, разбиваются на эле­ментарные геометрические фигуры. Площадь поверхности стен двухсветных экранов и ширм определяется как удвоенное произведение расстояния между осями крайних труб этих экранов и освещенной длины труб.

1. Определение площади ограждающих поверхностей топки

В соответствии с типовой обмуровкой топки котла ДКВР-10-13, которая показана на рисунке 4, подсчитаем площади ограждающих её поверхностей, включая поворотную камеру. Внутренняя ширина котла равна 2810 мм [2].

Рисунок 4. Схема топки котла ДКВР-10 и её основные размеры

(5.1)

,

где - расстояние между осями крайних труб данного экрана, м;

- освещенная длина экранных труб, м.

Боковые стены ,

Передняя стена ;

Задняя стена ;

Две стены поворотной камеры ;

Потолок ;

Под топки и поворотной камеры

;

О

(5.2)

бщая площадь ограждающих поверхностей

.

.

2. Определение лучевоспринимающей поверхности нагрева топки

Таблица 4

Основные данные по определению лучевоспринимающей поверхности нагрева [2]

Экраны	Освещенная длина труб экрана l, мм	Расстояние между осями крайних труб экрана b, мм	Площадь стены покрытая экраном, Fпл, м2	Диаметр экранных труб d, мм	Шаг экранных труб S, мм	Расстояние от оси трубы до стены е, мм	Относительный шаг экранных труб S/d	Относительное расстояние от оси трубы до стены e/d	Угловой коэффициент экрана	Лучевоспринимающая поверхность нагрева Нл, м2
Боковые......... Передние....... Задние........... Первый ряд котельного пучка...............	4800 2400 4600 2400	2600х2 2470 2470 1900	25 5,95 11,3 4,55	51 51 51 51	130 130 130 110	40 40 40 30	2,55 2,55 2,55 2,17	0,79 0,79 0,79 0,59	0,78 0,78 0,78 0,79	19,5 4,65 8,8 3,6

О

(5.3)

бщую лучевоспринимающую поверхность нагрева топки определяют как сумму отдельных составляющих

.