Тепловой баланс, кпд котла

№ п/п

Наименование

Обозначе-ние

Размер-ность

Формула или обоснование

Результат

1

Объём топки

V_T

м³

по конструктивным характеристикам котла

13.7

2

Поверхности стен топки

F_СТ

м²

по конструктивным характеристикам котла -

41

3

Лучевоспринимающая поверхность топки

F_Л

м²

по конструктивным характеристикам котла

4

Принятая температура на выходе из топки

t_т

^-0С

Принимается предварительно

1000

5

Эффективная величина излучающего слоя

S

S= 3.6*V_т/F_ст

1.20

6

Объёмная доля 3-х атомных газов и водяных паров

r_n

-

таб.2 КП п.9

0.24

7

Объёмная доля водяных паров

r_H2O

-

таб.2 КП п.8

0.16

8

Давление продуктов сгорания

P

МПа

[2] стр.62

0.1

9

Парциальное давление 3-х атомных газов и водяных паров

P_П.

МПа

P_П = r_n*P

0.024

10

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки

_{Н ух}

кДж/м³

Таблица 4 КП

18990.45

Продолжение таблицы 6

11

Коэффициент избытка воздуха в топке

α_Т

-

таб.2 КП

1.15

12

Температура холодного воздуха

tх.в

^оС

таб.5 КП п.4

30

13

Энтальпия холодного воздуха

H^о_Х.В

кДж/м³

таб.5 КП п.5

377.78

14

Тепло вносимое воздухом в топку

Q_В

кДж/м³

Q_В = H^о_Х.В*α_т

434.44

15

Полезное тепловыделение в топке

Q_т

кДж/м³

35297.38

16

Угловой коэффициент

Х

-

Х = 1-0,2( -1)

0.98

17

Коэффициент загрязнения экранов

ζ

-

[2] таб.5

0.65

18

Коэффициент тепловой эффективности экранов

ψ

-

ψ = Х ζ

0.63

19

Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами

kГ

1/м*МПа

По номограмме Рис 1 методики расчёта.

7.2

20

Отношение

CР/HР

-

0,12∑ *СmHn

2.94

21

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

k_С

1/м*МПа

1.12

22

Коэффициент ослабления лучей светящейся частью факела

k_СВ

1/м*МПа

k_Г* r_n+ K_С

2.84

23

Суммарная оптическая толщина среды светящейся части факела

k_СВ P_П..S

k_СВ* P_П.* S

0.08

24

Коэффициент ослабления лучей не светящейся частью факела

k_НЕСВ

1/м*МПа

k_Г*Γ_П

1.72

25

Суммарная оптическая толщина не светящейся части факела

k_НЕСВ P_П.. S_И

k_НЕСВ* P_П.* S

0.04

26

Удельная нагрузка топочного объёма

q_v

кВт/м³

_,

210.74

27

Коэффициент

m

-

[2] §5-12 таб.5-11

0,1

28

Степень черноты светящейся частью факела

a_св

-

[2] §5-12 рис.5-39

0,28

229

ССтепень черноты несветящейся части факела

aa_несв

-

[[2] §5-12 рис.5-39

00,18

30

Относительное положение максимума температур

Х_Т

-

0,26

31

Параметр

М

[2 ]§5-12 п.11

0,48

32

Значение

В^С_РQ_Т/F_СТ

кВт/м²

В^С_Р*Q_Т / F_СТ

68,87

33

Теоретическая температура горения

Т

⁰С

Таблица 4 КП при Q_Т

1753

34

Действительная температура на выходе из топки

t˝_Тд

^oC

[2]§5-12 рис.5-40

960

35

Действительная энтальпия газов на выходе из топки

H˝_Tд

кДж/м³

таб.4 КП

18151

№ п/п

Наименование

Обозначение

Размер-ность

Формула или обоснование

Результат

1

Температура газов на входе в котельный пучок

tˊкп

^оС

tˊкп = t˝_Tд

960

2

Энтальпия газов на входе в котельный пучок

H´кп

кДж/м³

Hˊкп =H˝ _Tд

18151

3

Температура газов на выходе из котельного пучка

t˝кп

^оС

Принимается 200-300 ⁰С

200; 300

4

Энтальпия газов на выходе из котельного пучка

H˝кп

кДж/м³

таб.4 КП

5421,63;

3577,42

5

Присосы воздуха в котел. пучок

∆αкп

-

таб.2 КП п.2

0,05

6

Энтальпия холодного воздуха

H^охв

кДж/м³

таб.5 КП п.5

377,78

7

Теплота, вносимая с холодным воздухом

∆Н

кДж/м³

∆αкп ^* H^охв

18,88

8

Коэффициент сохранения тепла

φ

-

таб.5 КП п.13

0,97

9

Тепловосприятие котельного пучка по уравнению теплового баланса

Q^бкп

кДж/м³

φ^*(Hˊкп - Н˝_КП+∆α^*H^о_хв)

14154,68;

12365,80

10

Средняя температура газов в котельном пучке

t_СР

^оС

(t´_КП+t˝_КП)/2

580; 630

11

Объём газов на единицу топлива

V_Г

м³/м³

таб.2 п.6

12,68

12

Живое сечении для прохода газов

f_Г

м²

по конструктивным характеристикам котла

0,73

13

Средняя скорость газов в котельном пучке

ω_Г

м/с

4,3; 4,6

14

Расположение труб в котельном пучке

-

-

по конструктивным характеристикам котла

15

Исходный коэффициент теплоотдачи конвекцией

α^К_Н

Вт/(м²К)

[2] рис.6-2;6-3

38; 42

16

Объёмная доля водяных паров

r_H2O

-

таб.2 КП п.8

0,15

17

Поправочные коэффициенты

С_Ф

-

[2] §6-7, рис.6-4;6-5

1,03

18

Расчётный коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_К

Вт/(м²К)

α^К_НС_Ф

39,14; 43,3

19

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

k_Г

1/(м МПа)

По номограмме

30

20

Объёмная доля 3-х атомных газов водяных паров

r_n

-

таб.2 КП п.9

0,23

21

Толщина излучающего слоя факела

S

м

0,23

22

Суммарная оптическая толщина

kPS

-

kг*P *S

0,16

23

Степень черноты факела

a

-

[2] §5-12 рис.5-39

0,15

24

Средняя температура охлаждающей среды

t

^оС

Принимается равной температуре кипения при давлении пара в котле

193

25

Температурный перепад

∆ t

^оС

[2] §9 стр. 78

25

26

Температура загрязнённой стенки

tз

^оС

t+∆t

218

27

Коэффициент

С_Г

-

[2] §6-7 рис.6-4

0,97; 0,98

28

Исходный коэффициент теплоотдачи излучением

α^Л_Н

[2] §6-7 рис.6-4

70; 72

29

Коэффициент теплоотдачи излучением

α_Л

Вт/(м²К)

α^Л_Н*С_Г*a

10,18; 10,58

30

Коэффициент использования

поверхности нагрева

ζ

-

[2] §6-7 п.10

1

31

Суммарный коэффициент теплоотдачи

α₁

Вт/(м²К)

ζ*(α_К+α_Л)

49,32; 53,88

32

Коэффициент тепловой эффективности

ψ

-

[2] §6-7 таб.6-1;6-2

0,9

33

Коэффициент теплопередачи

К

Вт/(м²К)

К = ψ* α₁

44,38; 48,49

34

Средний температурный напор

∆ t

^оС

162,04; 336,73

35

Тепловосприятие по уравнению теплопередачи

Q^Т_КП

КВт

11289,71; 23859,34

36

Невязка баланса

ΔQ

%

3,95

№ п/п

Наименование

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Результат

1

Температура газов на входе в экономайзер

tˊ_Э

^оС

tˊ_Э= t˝_КП

220

2

Энтальпия газов на входе в экономайзер

Нˊ_Э

кДж/м³

Нˊ_Э= Н˝_КП

3946.26

3

Температура газов на выходе из экономайзера

t˝_Э

^оС

t˝_Э= t_УХ.Г.

170

4

Энтальпия газов на выходе из экономайзера

Н˝_Э

кДж/м³

Н˝_Э= Н_УХ., табл. 5, п. 3

3252.08

5

Присосы воздуха в экономайзер

∆α _Э

-

табл, 2 КП, п.2

0.1

6

Энтальпия холодного. воздуха

H^о_х.в

кДж/м³

Табл.5 КП, п.5

377.78

7

Теплота, вносимая с присосанным воздухом

∆Н_Э

кДж/м³

H^о_хв*∆α _Э

37.77

8

Коэффициент сохранения тепла

φ

-

табл.5 КП, п.13

0.97

9

Тепловосприятие экономайзера по уравнению теплового баланса

Q^б_Э

кДж/м³

φ*(Н`_Э- Н˝_Э+∆Н_Э)

709.99

10

Объём газов на единицу. топлива

V_Г

м³/м³

таб.2 КП, п.6

13.45

11

Средняя температура газов в экономайзере

t²_СР

^оС

(t`_Э+ t˝_Э)/2

195

12

Средняя скорость газов в экономайзере

ω_Г

м/с

(В^С_РV_Г(t_СР+273)) / (f_Г*273)

7.68

13

Коэффициент теплопередачи исходный

К_Н

Вт/(м²К)

[1]§8-6 рис.8- [2] рис. 7

20.5

14

Поправка на среднюю температуру газов

С_V

-

[1]§8-6 рис.8, [2] рис. 7

1.02

15

Коэффициент теплопередачи

K

Вт/(м²К)

К_НС_V

20.91

16

Температура питательной воды

t_ПВ

^оС

Дана в задании на КП

97

17

Энтальпия питательной воды

Н_ПВ

кДж/кг

4,19 t_ПВ

406.43

18

Энтальпия воды на выходе из экономайзера

Н_ГВ

кДж/кг

Н_ПВ+Q^б_ЭB^C_P/Д+Д_ПР

456.68

19

Температура воды на выходе из экономайзера

t_ГВ

^оС

Н_ГВ/4,19

108.99

20

Средняя температура воды

t^В_СР

^оС

(t_ПВ+ t_ГВ)/2

102.99

21

Средний температурный напор

∆t_СР

^оС

t²_СР- t^В_СР

92.01

22

Поверхность нагрева

F_Э

м²

Q^б_ЭB^C_P10³/ К_Э∆t_СР

29.52