6. Расчет топки

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Объем топочной камеры

V_т

м³

По конструктивным характеристикам

762

Суммарная площадь

∑ F_ст

м²

По конструктивным характеристикам

559

Эффективная толщина излучаемого слоя

S

м

3,6 ·

V_т

4,91

F_т

Угловой коэффициент экрана

χ

–

По конструктивным характеристикам

0,964

Площадь лучевоспринимающей поверхности

Н_л

м²

Н_л = χ · ∑ F_ст

539

Относительное положение максимума температур

х_т

–

h_г

0,366

Н_т

Коэффициент М

М

–

М_о · (1 – 0,4 · Х_г) · ³√r_v

0,457

Коэффициент, учитывающий повышение зольности факела от рециркуляции газов

r_v

–

r_v =

V_г · (1 + r)

1,59

V^о_N2 + V_RO2

Угловой коэффициент экрана = 1,0

Х

–

По конструктивным характеристикам

1,0

Коэффициент избытка воздуха в топке

α_т

–

[6, табл. 2.6]

1,2

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула или обоснование

Расчет

Температура холодного воздуха

t^о_х.в

°C

Задана

30

Энтальпия

I^о_х.в

кДж/кг

Таблица 3.

165,6

Температура холодного воздуха на входе в ВП после калориферов

t΄_х.в

°C

Задана

50

Энтальпия

I΄_х.в

кДж/кг

Задана

276

Тепло, внесенное в калорифер

Q^вн_в

кДж/кг

Q^вн_в = β' ٠ (I'хв – I^охв)

119,23

Температура горячего воздуха

tгв

°C

Из расчета ВП

344

Энтальпия

Iгв

кДж/кг

Таблица 3.3.

1932

Тепло, вносимое в топку с воздухом

Q_в

кДж/кг

(α_т – Δα_т – Δα_пл) · I_гв + (Δα_т + Δα_п) · I^о_х.в

2054

Полезное тепловыделение в топке

Q_т

кДж/кг

Q_т = Q^р_р ·

100 – q₃ – q₄– q₅

+ Q_в

17747

100 – q₄

Теоретическая температура горения

_α

°C

При Q_т = I_а, по α˝_т

1819

Температура газов на выходе из топки

˝_т

°C

Принята предварительно

1080

Энтальпия

I˝_т

кДж/кг

Таблица 3.

9615,5

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

VCср

кДж/кг°C

Q_т – I˝_т

10,57

_α – ˝_т

Произведение

p_nS

–

r_n · S

0,129

Коэффициент ослабления лучей

- трехатомными газами

k_г

1/м · МПа

r^о_г · ч_n или [6,рис.11]

1,066

- золовыми частицами

k_ЗЛ μ_ЗЛ

1/м · МПа

10⁴ · А_зл

·

μ_ЗЛ

0,665

³√(Т˝)²

1 + 1,2 · μ_ЗЛ · S_эф

- частицами кокса

k_к μ_к

1/м · МПа

Принята

0,1

Оптическая толщина

излучающего слоя

k

1/м · МПа

k = k_г + k_ЗЛ μ_ЗЛ + k_к μ_к

1,83

Критерий Бугера

Вu

–

k · p · S

0,899

Приведенный критерий Бугера

В̃u

–

1,6 · ln· (

1,4 · Вu² + Вu + 2

)

0,945

1,4 · Вu² – Вu + 2

Степень черноты факела

а_ф

–

а_ф= 1 – е^-Вu

0,65

Коэффициент тепловой эффективности экранов

ψ_эф

–

[6, п.7.6., таблица 7.4.]

0,45

Коэффициент

β

–

[6, п.7.6.]

1,0

Коэффициент, учитывающий загрязнение ширм

ζ_ш

кДж/кг

ζ_ш · β

1,0

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Коэффициент тепловой эффективности ширм

ψ_ш

–

ψ_ш

1,0

Коэффициент тепловой эффективности выходного

ψ_ок

–

ψ_ок = ζ при х = 1

1,0

Средний коэффициент тепловой эффективности

ψ_ср

–

∑ψ_i · F_стi

0,45

∑ F_ст

Температура газов

на выходе из топки

˝_т

°C

Т_а

– 273

1126,3

1 + М · В̃u^0,3 (

5,67 · ψ_ср · F_ст · Т_а³

)^0,6

10¹¹ · φ · В_р · VCср

Энтальпия газов

на выходе из топки

I˝_т

кДж/кг

Таблица 3.

10394

Количество тепла, воспринятого в топке излучением

Q^т_л

кДж/кг

φ · (Q_т – I˝_т)

7305

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева

q_л

кВт/м²

В_р · Q^т_л

111,2

Н_л

Теплонапряжение топочного объема

q_v

кВт/м³

В_р · Q^р_н

168,7

V_т

˝ =

_α + 273

– 273

l + M · B̃u^0,3· [

5,67 · 10^-11· ψ_cр· F_ст· (_α + 273)³

]^0,6

φ · В_р· (VC)_ср

˝ =

(1819 + 273)

–273=1126,3 °C

1 + 0,522·0,945 ·[

5,67·10^-11·0,4·559·(1819 + 273)³

]^0,6

0,9935·8,202·10,57