2. Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха.

Температура уходящих газов оказывает решающее влияние на экономичность работы парового котла, так как потеря теплоты с уходящими газами является при нормальных условиях эксплуатации наибольшей даже в сравнении с суммой других потерь. Однако, глубокое охлаждение газов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева и во многих случаях приводит к усилению низкотемпературной коррозии.

Температура уходящих газов за хвостовой поверхностью нагрева (экономайзером) выбирается в зависимости от вида сжигаемого топлива [5, таблица 1], =120^оС.

Для расчета действительных объемов продуктов горения по поверхности нагрева котельного агрегата прежде всего выбирают коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки и присосы воздуха в отдельных газоходах . Коэффициент избытка воздуха должен обеспечить практически полное сгорание топлива. Он выбирается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива [5, таблица 2], =1,1.

В топку и газоходы котла при наличии в них отверстий и неплотностей из атмосферы поступает воздух, который называют присосом . Избыток воздуха включает в себя коэффициент избытка воздуха, подаваемого в горелки или под колосниковую решетку , и присосы холодного воздуха извне при работе топки под разряжением , происходящие в основном в нижней части топки. При выбранном избыток воздуха, поступающий в зону горения топлива, определяется как . В газоплотных топках у котлов серии ДЕ , _гор=_т=1.1

За счет присосов коэффициенты избытка воздуха от топки к дымовой трубе по тракту возрастают. Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры , получают прибавлением к соответствующих присосов воздуха. Присосы воздуха в газоходах парового котла [5, таблица 3].

При распределении коэффициентов избытка воздуха по газохо­дам следует ознакомиться с конструкцией парового котла, для которого проводится поверочный расчет.

3. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

По общепринятой методике [1] объемы продуктов сгорания и воздуха выражаются в м³ при нормальных условиях (0°С и 0,1 МПа) при сжигании 1 кг твердого жидкого топлива или 1 м³ газового топлива.

Состав органического топлива: CH₄=84,4%; C₂H₆=5,2%; C₃H₈=1,3%; C₄H₁₀=0,43%; C₅H₁₂=0,15%; CO₂=0,18%; N₂=8,2%; Q_н=33160 кДж/м³.

При сжигании природного газа расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания производится на основании процентного состава компонентов, входящих в него:

теоретический объем воздуха:

V^=0.0476 (m+0.25n)C_mH_n+0.5(CO+H₂)+1.5H₂S-O₂ ] = 0.0476 [ (1+0.254)

84.4+(2+0.256)5.2+(3+0.25 8)1.3+(4+0.2510)0.43+(5+0.2512)0.15]=9.4 m³/m³

теоретические объемы продуктов сгорания воздуха:

V_RO2=0.01(mC_mH_n+CO₂+CO+H₂S)=0.01(184.4+25.2+31.3+40.43+50.15+

0.18)=1.0135 m³/m³

V_N2=0.79V+0.01N₂=0,799,4+0,018,2=7.5086м³/м³

V_H2O=0.01(0.5nC_mH_n+H₂S+H₂+0.124d_г.тл+1.61V)=0.01(0.5484.4+0.565.2+

+0.581.3+0.5100.43+0.5120.15+0.12410+1.619.4)=2.0903 м³/м³

где - влагосодержание газообразного топлива при расчетной температуре 10°C

V_г=V_RO2+V_N2+V_H2O=1.0135+7.5086+2.0903=10.6124м³/кг

Расчет объемов продуктов сгорания в поверхностях нагрева сводят в таблицу 1.

Таблица 1: Объемы продуктов сгорания
Величина и расчетная формула	Поверхность нагрева
	топочная камера	Газоход1	Газоход2	экономайзер
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева	1,1	1,15	1,25	1,35
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева	1,1	1,125	1,2	1,3
Действительный объем водяных паров	2,1054	2,1092	2,1205	2,1357
Полный объем газов	11,567	11,806	12,522	13,478
Объемная доля трехатомных газов	0.0876	0.0858	0.0809	0.0751
Объемная доля водяных паров	0.1820	0.1787	0.1693	0.1585
Объемная доля трехатомных газов и водяных паров	0.2696	0.2645	0.2502	0.2336