5.Расчет топки
5 .1.Определение геометрических размеров
Для определения геометрических параметров составим эскиз топочной камеры (Рис. 3), используя чертежи котла-прототипа.
Рис. 3. Эскиз топки котла БКЗ – 210 – 140
Высота топки:
.
Диаметр
,
толщина
,
шаг экранных труб
и расстояние экранной трубы до обмуровки
котла
:
; 
;
.
То же потолочного пароперегревателя:
;
;
.
Поверхность боковой
стены
:
;
;
;
;
;
;
.
Объем топки:
.
Поверхность
потолка:
.
Поверхность фронтовой стены:
;
.
Поверхность задней стены:
;
.
Поверхность
двусветного
экрана:
,
т.к. отсутствует.
Поверхность выходного окна:
.
Поверхность холодной воронки:
.
Суммарная поверхность стен топки:
Поверхность стен топки, занятая горелками:
Поверхность стен топки, занятая лючками и лазами:
.
Поверхность стен топки, незащищенная экранами:
.
Поверхность стен топки, занятая ошипованными экранами:
.
Экранированная поверхность стен топки:
.
Степень экранирования топки:
.
Угловые коэффициенты экранов:
открытых
;
выходного окна
;
потолочного
.
Лучевоспринимающая поверхность топки:
;
.
Эффективная толщина излучающего слоя:
.
Относительное положение максимума температур:
Для камерных топок
при горизонтальном расположении осей
однотипных горелок и верхнем отводе
газов из топки
.
.
Коэффициент,
учитывающий относительное положение
ядра факела по высоте топки:
где
– коэффициенты, зависящие от вида
топлива.
5.2.Тепловой расчет топки Определение полезного тепловыделения и адиабатной температуры
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки: .
Присосы воздуха в топке и системе пылеприготовления:
Температура
горячего воздуха:
.
Энтальпия теоретического количества горячего воздуха:
;
,
где
– энтальпии теоретического количества
горячего воздуха при температуре 200 и
400
.
Количество теплоты, вносимое в топку горячим воздухом:
;
.
Полезное тепловыделение в топке, при отсутствии внешнего подогрева воздуха и рециркуляции газов, принимает вид:
Адиабатная
температура горения; Значение
находится в интервале
,
что соответствует температурному
интервалу
.
Тогда:
;
.
Определение коэффициентов излучения факела и топочной камеры
Принимаем температуру
газов на выходе из топки
абсолютная
.
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:
;
.
Объемные доли водяных паров и трехатомных газов из табл. 4:
.
Давление газовой
среды в топке:
.
Суммарное парциальное давление газов:
.
Коэффициент
ослабления лучей трехатомными газами,
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами:
где
– плотность продуктов сгорания;
– эффективный
диаметр золовых частиц.
.
Безразмерная концентрация золы в продуктах сгорания из табл. 4:
.
Коэффициент
ослабления лучей коксовыми частицами;
для каменных углей при камерном сжигании,
принимаем
.
Коэффициент ослабления лучей топочной средой:
.
Коэффициент излучения факела:
.
Условный коэффициент загрязнения:
для открытых экранов топки
для двусветного экрана
для выходного окна
;
где
выбираем по
.
Коэффициенты
тепловой эффективности
:
Средний коэффициент тепловой эффективности:
.
Коэффициент излучения топочной камеры:
.