2. Расчетный тепловой баланс

2.1 Тепловой баланс и расход топлива, потери теплоты.

При тепловом расчете котла тепловой баланс составляется для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива.

Определяется располагаемая теплота. Тепловой баланс котла для 1м³ сжигаемого газа при нормальных условиях ,где -располагаемая теплота; полезная теплота; потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания ,от наружного охлаждения; с физической теплотой, содержащейся в удаленном шлаке, потери на охлаждение панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла.

Потери теплоты с уходящими газами

где

H_ух-энтальпия уходящих газов Дж/м³[таб.2]

H^О_х.в –энтальпия теоритического объема холодного воздуха при t_х.в.=30

-коэффициент избытка воздуха в уходящих газах [таб. 1]

-потери тепла от механической неполноты сгорания(для газа и мазута =0) [1,таб.5-4]

H^О_х.в =1,32t_х.в.V^о= [4,ф.3.3 стр. 26]

тогда:

При составлении теплового баланса для котлов, работающих на органическом топливе, при отсутствии выработки пара за счет теплоты экзотермических реакций можно принять

[1,стр. 60]

Потери теплоты от химической неполноты сгорания

q₃=0,5% [1,таб.5-4 стр.75]

Потери теплоты от наружного охлаждения

где

q_5ном-потери теплоты от наружного охлаждения при номинальной нагрузке парогенератора, определяется

q_5ном=2,1% [1,таб.4-1,стр.62]

D-расчетная тепловая нагрузка парового котла

D=4,5 т/ч

D_ном-номинальная нагрузка, т/ч D_ном=4т/ч

Потери теплоты в виде физической теплоты шлаков и от охлаждения балок и панелей топки, не включенных в циркуляционный контур котла q₆=0%

2.2 Тепловой баланс

Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в %располагаемой теплоты.

[1,ф.4-3,стр.54]

Q₄=0, Q₆=0

Q₁=Q_пт, Q_пт -полезная мощность парового котла.

Q₁=34573,9

Тепловой баланс:

Относительная погрешность вычислений:

3. Расчет КПД и расхода топлива.

1. Располагаемая теплота для газообразного топлива:

[1,Ф.4-15,стр.59]

где -низшая теплота сгорания сухой массы газа, =37310

-теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата отобранным паром или другими теплоносителями в калорифере,установленном перед подогревателем, =0.

=37310

2) КПД брутто парового котла (%) из уравнения обратного баланса

3) Расход топлива

, , определены по давлению 1,4 Мпа и температуре насыщения t_нас=195 [7]

р-продувка

-паропроизводительность

4) Полезная мощность парового котла

5)Расчетный расход топлива

В_расч=В(1-0,01q_н)=В=309,4

6)Коэффициент сохранения теплоты

4. Расчет топочной камеры

1)Определяем те6мпературу продуктов сгорания на выходе из топки. Принимаем t=1000

2. Энтальпия продуктов сгнорания на выходе из топки по

таблице 2 : t=1000 H =18464

3)Полезные тепловыделения в топке

где -теплота, вносимая в топку с воздухом;

-теплота рециркулирующих продуктов сгорания

=0

4)Коэффициент тепловой эффективности экранов

, где -угловой коэффициент, равен отношению количества энергии, посылаемой на облучаемую поверхность, к энергии излучения всей полусферической излучающей поверхности.

s=55мм-шаг труб боковых экранов;

d=51мм-диаметр труб экранных;

-коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных- поверхностей нагрева вследствиие их загрязнения наружными отложениями или закрытия огнеупорной массой.

=0,65

5)Эффективная толщина излучающего слоя

=8,01м³;

-объем топки; F_ст-поверхность стен топочной камеры.

S=3.6 ;

6) Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами k_г, сажистыми частицами k_с

k=k_гr_n+k_c

r_n=0,27 – из таблицы 1.

где р_n=r_np – парциальное давление трехатомных газов

р=0,1Мпа; р_n=0,1 Мпа; =0,182 – из таблицы 1

=t+273=1000+273=1273K – абсолютная температура на выходе из топочной камеры.

(мПа)^-1

(мПа)^-1

(мПа)^-1

7)Степень черноты факела для газообразного топлива: где коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела и несветящимися трехатомными газам

, -степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов.

=

8) Степень черноты топки

-приведенный коэф-т излучения

топки

9) Определяем параметр М в зависимости от относительного

положения максимума температур по высоте топки х_Т. Для полуоткрытых топок при сжигании газа М=0,48

10) Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1м³ газа при н.у. C_{ср ,}

где Т_а –теоретическая (адиабатная) температура горения, определяемая из таблицы 2 по значению

11.Действительная температура на выходе из топки определяется по

формуле:

[1,ф.5-35,стр.143]. Принимаем

12.Удельная нагрузка топочного объема

13.Удельное тепловосприятие топки