1.7 Тепловий баланс парогенератора

Складання теплового балансу полягає у встановленні рівноваги між кількістю теплоти, що надійшла в котел і сумою корисно використаної теплоти і теплових втрат. На підставі теплового балансу обчислюються ККД і необхідна витрата палива.

Тепловий баланс складається стосовно сталого теплового режиму котла на 1 м3 газоподібного палива.

Загальне рівняння теплового балансу має вигляд, кДж/м3:

Для газоподібного палива распологаемый теплота розраховуэться за формулою

де нижча теплота згоряння сухої маси газоподібного палива

Нижча теплота згоряння газоподібного палива, кДж/м³:

.

де відношення кількості повітря на вході в парогенератор до теоретично необхідного

Ентальпія теоретично необхідної кількості повітря ( при )

Ентальпія теоретично необхідної кількості повітря ( при )

При спалюванні газообразного палива з низькою теплотою згорання не враховується.

Рівняння теплового балансу в відносних величинах

При тепловому розрахунку парогенераторів корисну теплоту прямим шляхом визначити неможливо. Тому цю величину знаходять як залишковий член рівняння теплового балансу після закінчення всіх теплових втрат.

Втрати тепла з газами, що ідуть, знаходять як різницю ентальпій продуктів згоряння на виході з парогенератора та холодного повітря.

Приймаємо ,

Розрахуємо ККД парогенератора:

Розрахуємо коефіцієнт збереження тепла:

1.8 Витрата палива

Витрата палива,що подається в топку, визначають за формулою:

Де повна кількість тепла, корисно використане в парогенераторі, визначається за формулою, кВт:

Кількість виробленої перегрітої пари:

Витрата води на продувку парогенератора:

Ентальпія пари і води при відповідному тиску і температурі, кДж/кг. Значення ентальпії пари та води визначають по таблицям види та водяної пари.

Витрата палива складатиме:

2. РОЗРАХУНОК ТЕПЛООБМІНУ В ТОПОЧНІЙ КАМЕРІ КОТЛА

2.1 Геометрична характеристика топок

Площа стін і об’ємів топочної камери визначається за допомогою креслення котла.

Загальна площа стін включає площі поверхонь:

- фронтовий екран

- бічні екрани

- задній екран.

Фронтальна стінка визначається за формулою:

Бокова стінка визначається за формулою:

Задня стінка визначається за формулою:

Знайдемо об’єм топки за формулою:

Визначення кутового коефіцієнта поверхні екранів:

По мал..2 визначаємо х=0,97

Ступінь екранування топки визначаємо за формулою:

Ефективна товщина випромінюючого шару обчислюється за формулою:

2.2 Розрахунок теплообміну в топці

Розрахунок теплообміну в топках основується на формулі Гурвича А.М. :

Корисне тепловиділення в топці визначається наявною теплотою та теплотою внесеною з повітрям , кДж/м3 

Де тепло, що вноситься в топку з повітрям.

Де ентальпія теоретично необхідної кількості повітря після повітропідігрівника( при 200 ) та холодного повітря з температурою 30 відповідно береться з табл..

величина присосів повітря в топці

По корисному тепловиділенні в топці визначається адіабатична температура по табл..3:

Параметр М для однокамерних топок визначається в залежності від відносного положення максимума темпе6ратури по висоті топки:

Величину розраховують як:

Середній коефіцієнт теплової ефективності екранів:

коефіцієнт теплової ефективності екранів:

Коефіцієнт приймається по табл..3[2].

Критерій Больцмана визначається за формулою:

Де коефіцієнт збереження теплоти

середня сумарна теплоємність продуктів згоряння 1кг палива в інтервалі температур та визначається за формулою:

Тоді критерій Больцмана:

Температура газів на виході з топки

Де

Ступінь чорноти екранованої топки:

Ефективна ступінь чорноти факелу розраховується як:

Де коефіцієнт ослаблення променів:

тепмература газів на виході з топки.

3 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК КОНВЕКТИВНИХ ПОВЕРХОНЬ НАГРІВУ ПАРОГЕНЕРАТОРА Е-25-14ГМ