1.2 Тепловой баланс котельного агрегата

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Единица

Расчет

Располагаемая теплота сгорания топлива

Q_р^р

Q_р^р =Q_р^н

кДж/м³

39730

Температура уходящих газов

t_ух

с. 59 [Л.1]

С

160

Энтальпия уходящих газов

H_ух

(сυ)_ух t_ухV⁰

кДж/м³

3070

Температура воздуха в котельной

t_х.в.

c.57 [Л.1]

С

30

Теоретическая энтальпия воздуха в котельной

H⁰_х.в.

(сυ)_вt_х.в.

кДж/м³

1,298·3,265·30 =127,139

Потеря теплоты с уходящими газами

q₂

%

=7,3

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива

q₃

Табл. 5−4 [Л.1]

%

0,5

Потеря теплоты от наружного охлаждения

q₅

с. 60 [Л.1]

%

1,3

Потеря теплоты от механического недожнга

q₄

с. 59 [Л.1]

%

–

Потеря теплоты в виде теплоты шлаков

q₆

с. 60 [Л.1]

%

–

Сумма тепловых потерь

Σq

q2+ q3 + q5

%

7,3 + 0,5 + 1,3 = 9,1

КПД котла

_ка

100 - Σq

%

100 – 9,1 = 90,9

Коэффициент сохранения теплоты

φ

−

Паропроизво-дительность котла

D

По заданию

кг/с

5,56

Давление пара в барабане

р_б

По заданию

МПа

1,4

Температура пара

t_пп

с. 64 [Л.4]

С

195

Энтальпия насыщенного пара

H_пп

с. 64 [Л.4]

кДж/ м³

2788,893

Температура питательной воды

t_пв

По заданию

С

80

Энтальпия питательной воды

H_пв

(сυ)_в t_в

кДж/ м³

4,19 · 80 = 335,2

Значение продувки

р

По заданию

%

2

Размер непрерывеной продувки

D_пр

кг/с

Энтальпия воды (р_б, t_н)

H_кип

[Л.З]

кДж/ м³

830,132

Полезно использованная теплота

Q_ка

D(Н_пп – H_пв) +

+D_пр(H_кип – H_пв)

кВт

5,56·(2788,892 – 335,2) +

+ 0,111·(830,132 – 335,2) =

= 13686,56

Полный расход топлива

В

м³/с

Расчётный расход топлива

В_р

В∙0,01∙(100 – q₄)

м³/с

0,381∙0,01∙(100 – 0)=0,381

Величина

Единица

Расчёт

Наименование

Обозначение

Расчётная формула или способ определения

Тип топки

-

По заданию

–

камерно

Активный объём топки

V_Т

c. 206 [Л.1]

м³

54

Диаметр труб экранов

d_н

c. 206 [Л.1]

мм

51 x 2.5

Шаг труб

S

c. 243 [Л.4]

мм

80

Относительный шаг турб

S/ d_н

–

мм

80/51 = 1,569

Расстояние от стен до экранных труб (по осям)

е

c. 243 [Л.4]

мм

40

Относительное расстояние от стен до экранных труб (по осям)

e/d

–

мм

40/51 = 0,784

Лучевоспринимающая поверхность топки

H_л

c. 206 [Л.1]

м²

51,3

Лучевоспринимающая поверхность топки

F_ст

c. 25 [Л.2]

м²

60

Степень экранирования топки

x

H_л/F_ст

51,3/60 = 0,855

Удельная нагрузка топочного объема

q_v

Q_н^р · B_р/V_т

кВт/м³

39730 · 0,381/54 = 273,2

Количество горелок

n

c. 244 [Л.4]

Шт.

1

Теплопроизво-дительность горелки

Q_Г

МВт

Величина

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Единица

Расчет

Суммарная площадь лучевоспр. поверхности

Н_л

c. 212 [Л.1]

м²

51,3

Площадь лучев. поверхности открытых экранов

Н_л.от

c. 212 [Л.1]

м²

51,3

Полная площадь стен топки и камеры догорания

F_ст

c. 212 [Л.1]

м²

60

Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности

Ψ_ср

−

Эффективная толщина излуч. слоя пламени

s

м

Коэф. избытка воздуха на выходе из топки

α_т

Табл.1

−

1,1

Присос воздуха в топке

Δα_т

Табл. 1

−

0,1

Температура подаваемого воздуха

t_гв

Табл. 3

С

30

Энтальпия подаваемого воздуха

H⁰_гв

Табл. 3

кДж/м³

127,139

Температура воздуха в помещении котельной

t _хв

Табл. 3

С

30

Энтальпия присосов воздуха

H⁰_прс

Табл. 3

кДж/м³

127,139

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом

Q_в

кДж/м³

127,2·(1,1 − 0,1) + 127,2∙0,1= = 139,92

Полезное тепловыделение в топке

Q_т

кДж/м³

Температура горения

υ_а

Табл. 3

С

2200

Температура газов на выходе из топки

υ_т

Табл. 2

С

1000

Энтальпия газов на выходе из топки

H_т

Табл. 2

кДж/ м³

9864.25

Средняя суммарная теплоем. продуктов сгорания

Vc_cp

Объемная доля:

Водяных паров

Трехатомных газов

Табл. 1

Табл. 1

−

−

0,23

0,27

Суммарная объемная доля трехатомных газов

V

Табл.1

−

0,5

Давление в топочной камере котлоагрегата

_p

_{с. 142 [Л.1]}

МПа

0,1

Произведение

мМПа

0,1·0,5·1,488=

=0,074

Коэф. ослабления лучей трехатомными газами

k_г

1/м МПа

Содержание углерода и водорода в рабочей массе топлива

−

_{83,80/11,2=7,482}

Коэф. ослабления лучей трехатомными газами

k_саж

1/м МПа

Коэф. ослабления лучей топочной средой

k

1/ мМПа

7,482·0,5 + 2,222 = 5,963

Суммарная сила поглощения топочного объема

kps

kps

−

5,963·0,1·3,24=1,932

Степень черноты несветящихся трехатомных газов

a_г

1 − е^{− k гr п p s}

−

1 − е^{− 5,963·0,5·0,1·3,24} =

=0,619

Степень черноты светящейся части факела

a_св

1 − е^{− k p s}

−

1 − е^{− 1,932} =

=0,855

Доля топочного объема

m

с.146 табл. 5-11

_0,55

Степень черноты факела

a_ф

ma_св + (1 − m)a_г

−

0,55·0,855+(1-0,55)0,619 =

= 0,749

Степень черноты топки

a_т

−

Тепловая нагрузка стен топки

q_F

Q_т · B_р/V_т

кВт/м³

39671,27 · 0,381/54 = =279,903

Температура газов на выходе из топки

t_т

Табл.2

С

1000

Энтальпия газов на выходе из топки

H_т

Табл.2

кДж/ м³

9864,25

Общее тепловосприятие топки

Q^л_т

φ(Q_т − h_т)

кДж/ м³

0,986  (39671,27 −

− 9864,25) = 26889,722

Средняя тепловая нагрузка лучевосп. поверхности топки

q^ср_л

кВт/м³