6.3.3.1 Полезное тепловыделение в топке [1, п.6-20]

,

где – располагаемое тепло топлива, ,

– потери тепла от химической и механической неполноты сгорания топлива, с теплом шлака и охлаждающей воды, %;

– тепло, вносимое в топку паровым дутьем, ;

– тепло, вносимое в топку воздухом, .

, .

Величина - отношение количества воздуха, подаваемого в топку из воздухоподогревателя, к теоретически необходимому [1, п.4-15]

,

где - коэффициент избытка воздуха в топке при сжигании попутных газов принимается .

- присос воздуха в топку. .

- присос в системе пылеприготовления с учетом возможных нарушений плотности во время эксплуатации; определяется по [1, таблицаXVII].

( , т.к. данный проект не имеет системы пылеприготовления)

- коэффициент избытка воздуха в месте отбора газов на рециркуляцию.

- коэффициент рециркуляции газов в низ топки или горелки. ( , т.к. в данном проекте не предусмотрена рециркуляция).

.

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха определяется по таблице 4 при температуре воздуха за воздухоподогревателем, которую необходимо принять по [1, таблице II-2]

Принимаем .

Энтальпия теоретически необходимого воздуха по интерполяции:

.

Энтальпия присасываемого воздуха определяется по температуре холодного воздуха, равной 30С по таблице 4.

;

– тепло рециркуляции газов ; учитывается в случае возврата в топку части газов, отобранных из газоходов котла, за котлом или из верхней части топки [1, п.4-10].

Так как нет возврата в топку части газов, то

;

.

6.3.4 Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива

, ,

где – полезное тепловыделение в топке, ;

– адиабатическая температура горения, С, которая определяется по при избытке воздуха на выходе из топки (таблица 4).

– температура дымовых газов на выходе из топки, С;

– энтальпия продуктов сгорания топлива при температуре , которая определяется при избытке воздуха на выходе из топки (по таблице 4), .

Величина температуры дымовых газов на выходе из топки неизвестна, и ее определение является одной из основных задач теплового расчета топки. В связи с этим, прежде чем определять величину , необходимо задаться температурой газов на выходе из топки.

Задаемся .

Тогда .

.

6.3.5 Критерий Бугера

Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера).

,

где - коэффициент поглощения топочной среды, .

Коэффициент рассчитывается по температуре и составу газов на выходе из топки. При его определении учитывается излучение трехатомных газов (RO₂,

H₂O) [1, п.6-12];

- давление в топочной камере (для котлов без наддува 0,1 МПа), Мпа;

- эффективная толщина излучающего слоя, м.

6.3.5.1 Коэффициент поглощения топочной среды [1, п.6-08]

, ,

где - суммарная объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания.

, ;

;

- температура газов на выходе из топки, К.

.

6.3.5.2 Коэффициент поглощения лучей частями сажи [1, п.6-09]

, ,

где - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;

- соотношение углерода и водорода в рабочей массе топлива.

;

;

.

6.3.6 Эффективное значение критерия Бугера [1, п.6-17]

Эффективное значение критерия Бугера определяется по формуле:

;

.

6.4 Количество тепла, передаваемое в топке излучением

;

.

6.5 Удельная нагрузка стен топки

;

.

6.6 Тепловое напряжение объема топочной камеры

;

.

Т.к. удельное тепловое напряжение топочного объема топки не превышает допустимого для заданного топлива ( ; [1, таблица XX]), можно сделать вывод о том, что работа топки на заданном топливе будет удовлетворительной.

6.5 Расчет температуры газов на выходе из топки при заданных конструктивных характеристиках производится по формуле или по [1, номограмма 4]

, ^оС;

^оС.

Так как полученная температура на выходе из топки отличается от ранее принятой менее чем на 100 ^оС, то расчет на этом заканчивается и для последующих расчетов принимается значение температуры газов на выходе из топки, определенное расчетом.