2.5. Рис.10 Расчетная водопаровая схема котла.

2.6. Общая компоновка

Котел БКЗ 320-140 КТ - барабанный котел с естественной циркуляцией в экранах топки, проектируемый на производство перегретого пара в количестве 3200 т/час с параметрами = 13,8 МПа и 545 °С. Он имеет П-образную компоновку поверхностей нагрева. Предназначен для сжигания каменного угля с подогревом воздуха до З00°С.

2.7. Топочная камера

Топочная камера имеет тепловоспринимающие экраны из труб диаметром 60 х б мм и с шагом S = 64 мм. Экраны выполнены в виде 12 отдельных секций: из них 10 имеют вывод пароводяной смеси в барабан (первая ступень испарения) и 2 боковых секции, выведенные в вертикальные циклоны (вторая ступень испарения) - по два с каждой стороны котла.

Сечение топочной камеры а х b = 12.095 х 6.656 м.. Задний экран топки в верхней части имеет аэродинамический выступ. Верхний коллектор заднего экрана находится в обмуровке горизонтального газохода, а из него выходят подвесные трубы.

Для удаления твердых продуктов сгорания в конструкции данного котла применено твердое шлакодаление. В нижней части топочной камеры расположена холодная воронка с высотой h_xB= 4.287 м. Выходное окно холодной воронки b_xB= 1м.

Объем топочной камеры: V, = куб.м.

Поверхность нагрева: F_т= кв.м.

№3 Выбор и обоснование исходных данных, необходимых для расчетов тепловой схемы котла.

Исходные данные:

типоразмер котла E-320-13,8; 545КТ; (БКЗ-320-140КТ)

используемое топливо каменный уголь(Кузнецкий бассейн)

низшая теплота сгорания топлива Q_н^р=20,01 кДж/кг

рециркуляция дымовых газов в топку. r_рец=0

разряжение газов в топке s=40 Па

Табл.3 Исходные данные

№	Величина	Обозначение	Размерность	Обоснование	Значение
1	Диаметр и толщина экранных труб	d*δ	мм	Чертежи котла	60*6
2	Шаг труб	S1	мм	то же	64
3	Ширина топки	a	м	>>	8,796
4	Глубина топки	b	м	>>	6,96
5	Расход перегретого пара	Dп.п.	кг/с	Задание	88,9
6	Расход питательной воды	Dп.в.	кг/с	>>	100
7	Температура перегретого пара при выходе из горячего пакета	tпе	°С	>>	545
8	Температура питательной воды	tп.в	°С	>>	230
9	Энтальпия рабочей среды	hп.п hп.в	кДж/кг	..	3448 993,5
10	Энтальпия теоретического объема газов при температуре уходящих газов	H°г.ух	кДж/кг	Табл. П4,2	1313,8 216,127
11	Энтальпия теоретического объема воздуха при температуре уходящих газов	H°в.ух	кДж/кг	то же	1157,5 204,932
12	Теплота газов рециркуляции	rрцHг.отб	кДж/кг	задание	0
13	Температура холодного воздуха	tх.в.	°С	табл 1,5	25
14	Температура горячего воздуха	tг.в.	°С	табл 1,6	275
15	Температура газов на выходе из топки	θт''	°С	табл 4,7	1250
16	Энтальпия газов на выходе из топки	H''т	кДж/кг	табл П4,2	11300
17	Температура уходящих газов	θух	°С	табл 1,4	125
18	Потери теплоты с химическим недожегом	q3	%	табл 4,6	0
19	Потери теплоты с механическим недожегом	q4	%	табл 4,6	1,2
20	Коэффициент избытка воздуха в газах на выходе из топки	αт	-	табл 1,7	1,22
21	Присосы воздуха в топке	Δαт	-	табл 1,8	0,08
22	Присосы воздуха в ширмах	Δαш	-	то же	0
23	Присосы воздуха в горячем пакете пароперегревателя	Δαпе	-	>>	0,03
24	Присосы воздуха в экономайзере	Δαэк	-	>>	0,02
25	Присосы воздуха в воздухоподогревателе	Δαвп	-	>>	0,03
26	Разряжение дымовых газов на выходе из топки	s''т	Па	задание	40

Расчеты энтальпии воздуха и дымовых газов.

Поверхность нагрева	Температура за поверхностью ,С	Нв°	Нг°	(α-1)*Нв°	Нг=Нг°+(α-1)*Нв°	Нзл
Топочная камера, зона ядра факела aт=1,22	2300		33084		42157,2
	2100	33084	28194		34493,7
	1900	32335	26565		33663,25
	1700	28332	23387		29501,35
Верхняя часть топочной камеры,фестон,ширмы ат=1,22	1300	28405	20210		29415,5
	1100	20511	17074		21364,7
	1000	16772	13976		17470,8
Конвективный пароперегреватель высокого давления ак.п=1,14	1100	14930	12490		15929,16
	1000	13088	11003		13968,24
	900	11326	9540		12088,66
	800	9563	8076		10209,08
Промежуточный пароперегреватель апп=1,25	900	11326	9540		12374,845
	800	9563	8076		10451,36
	700	7890	6647		8621,115
	600
Экономайзер аэк=1,24	400	6217	5217		6895,21
	300	4626	3905		5133,585
	200	3035	2592		3371,96
Воздухоподогреватель ав.п.=1,36	200	3035	2592		3890,36
	150	2160	2048		2835,53815
	100	1284	1504		1780,7163

Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Энтальпия теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, [кДж/кг], при расчетной температуре определяют по формулам:

H = V *C *

H = (V *C +V *C +V *C ) *

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха >1

H = H + ( -1)* H +H ,

где C ,С ,С ,С - теплоемкости, соответственно воздуха, трехатомных газов, водяных паров и азота при постоянном давлении (табл.2.2 [1]), H - энтальпий золы: H =0.01а *А *С * , где С - теплоемкость золы (табл.2.2 [1]) [Кдж/кг], а - доля уноса золы из топки (табл.4.6 [1]) а =0.95; Н - энтальпий холодного воздуха при расчетной температуре t и =1

Н =С *t * V =1.32* t * V

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц.

Величина и расчетная формула	Газоход
	Топочная камера, ширма	ППВД	Промежу-точный ПП	Экономайзер	Воздухопо- догреватель
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева α” = αт+∑∆ αi	1,38	1,39	1,41	1,415	1,43
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева αт= (αвх+ αвых)/2	1,22	1,2235	1,225	1,24	1,265
Объем водяных паров V = 0.111Hр+ 0.0124Wр +0.0161 V	0.60	0.61	0.62	0.63	0.64
Полный объем газов V = V +1.016(-1) V	5.883	5.936	5.059	5.165	5.342
Объемная доля трехатомных газов rRO2=VRO2/Vг	0.141	0.14	0.138	0.137	0.134
Объемная доля водяных паров rH2O=VH2O/Vг	0.081	0.08	0.079	0.078	0.077
Доля трехатомных газов и водяных паров rп= rRO2+ rH2O	0.222	0.221	0.218	0.215	0.211
Безразмерная концентрация золовых частиц μзл=Ар αун/100Gг	0,01	0,00995	0,00982	0,009711	0,00953

Расчет энтальпий и объемов продуктов сгорания.

Объемы продуктов сгорания и необходимого воздуха рассчитываются в кубических метрах при нормальных условиях ( 0 ºC и 760 мм. рт. ст.) при сжигании 1 кг твердого топлива. Расчет теоретического объема воздуха и теоретического выхода продуктов сгорания (при α=1) проводят, исходя из состава рабочей массы.

Теоретический объем воздуха:

V = 0.0889*(C +0.375S ) + 0.265H - 0.0333*O [м³/кг];

V = 5.37 [м³/кг];

теоретические объемы продуктов сгорания:

V = 0.0187(С^р + 0.375S^р) [м³/кг];

V = 0.96 [м³/кг];

V = 0.79 V + 0.008N^р [м³/кг];

V = 4.04 [м³/кг];

V = 0.111H^р + 0.0124W^р +0.0161 V [м³/кг];

V = 0.66 [м³/кг];

V = V + V + V [м³/кг];

V = 4.471 [м³/кг];

Действительные объемы продуктов при избытке воздуха в газоходах при >1 определяется следующим образом:

V = V +1.016(-1) V [м³/кг];

V = 5.88 [м³/кг];