3.1 Расчетные теплотехнические характеристики топлива

Расчетными теплотехническими характеристиками топлива являются: элементарный состав рабочей массы( C ^р, H^р, S^р_о+к , N^р , О^р ) , зольность А^р и влажность W^р рабочего топлива , низшая теплота сгорания Q^р_{н ,}выход летучих на горючую массу V^г

При выполнении задания теплотехнические характеристики для заданного топлива необходимо выписать из табл. 4.2 , указав при этом месторождение и марку топлива.

2. Объемы воздуха и продуктов сгорании.

Объем воздуха, теоретически необходимый для полного сгорания твердого и жидкого топлива,

V^o = 0,0889 ( С^р + 0,375 S^p_o+k ) + 0,265 H^p - 0,0333 O^p м³/кг _, ( 3.1 )

где C^p , S^p_о+к , H^p , O^p - содержание углерода , серы , водорода , кислорода на рабочую массу топлива , % .

Теоретический объём азота

( 3.2 )

Теоретический объём водяных паров

V^o_H2O = 0,111*H^P + 0,0124*W^P + 0,0161*V^O , м³/кг ( 3.3 )

Объем трехатомных газов

V_RO2 = 1,866 , м³/кг ( 3.4 )

Полный объем продуктов сгорания

V^г = V_RO2 + V^O_N2 + V_H2O + ( α_ср – 1 ) V^o , м³/кг ( 3.5 )

Действительный объем водяных паров ( 3.6 )

V_H2O = V^o_H2O + 0,0161 ( α_cp – 1 ) V^{o ,} м³/кг

Эти объемы подсчитываются раздельно для топки и следующих за ней поверхностей нагрева по средним значениям коэффициентов избытка воздуха_. Результаты этих расчетов представляются в виде табл. 3.1. В таблицу заносятся объемные доли трехатомных газов r_RO2 и водяных паров r_H2O , суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_{n =} r_RO2 + r_H2O , а также масса дымовых газов G_г и концентрация золы в дымовых газах µ_зл.

Таблица 3.1

Средние объемные характеристики продуктов сгорани

Расчетные формулы	Размер- ность	Vо=…м3/кг , VоN2=…м3/кг ; α*ун=…; VRO2=…м3/кг VH2O=…м3/кг ; АР =….% ; Gг =…кг/кг; μзл =…кг/кг
		газоходы котла
		топка , ширмы, фестон	конвек - тивный перегре- ватель	водяной эконом- айзер II ступени	воздухо подогре- вательII cтупени	водяной эконом- айзер II cтупени	воздухо подогре- вательII cтупени
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева α”; Коэффициент из-бытка воздуха, средний по газоходу αcр Объем водяных паров VH2O= VоH2O +0,0161(αcp-1)Vo Объем дымовых газов Vг= VRO2 + VN2+VH2O+(αcp-1)Vo Объемная доля трехатомных газов RO2= VRO2/ Vг Объемная доля водяных паров rH2O= VH2O/Vг Суммарная доля трехатомных газов и водяных паров rn= rRO2 + rH2O Масса дымовых газов Gг=1- Ар/100+1,306αсрVо Концентрация золы в дымовых газах μзл= Ар*αун/ 100* Gг	_ _ м3 /кг м3\кг _ _ _ кг\кг кг\кг

При сжигании твердых топлив в топках с твердым шлкоудалением α_ун= 0,95

Число колонок таблицы объемов воздуха и продуктов сгорания олределяется количеством поверхностей нагрева заданного котла и их компоновкой. Поэтому, прежде чем приступить к составлению таблицы 3.1, необходимо уточнить в соответствии с заданием число поверхностей нагрева. Для традиционных компоновок поверхностей нагрева котлов средней и большой производительности за топкой расположены следующие поверхности нагрева : фестон или ширмы, пароперегрегреватель, водяной экономайзер II ступени, воздухоподогреватель II ступени , водяной экономайзер I ступени и воздухоподогреватель I cтупени. Возможна и одноступенчатая компоновка водяного экономайзера с воздухоподогревателем.

Разобравшись с количеством поверхностей нагрева и их компоновкой в газоходе котла, необходимо принять величину избытка воздуха на выходе из топки α^” _т и присосы воздуха в газоходах ∆α , где располагаются поверхности нагрева котла. Эти величины определяются по рекомендациям Норм [ 3, табл. ХVI и ХVII ]. Часть этих величин приведена в табл. 3.2

Таблица 3.2

Рекомендации по выбору коэффициента избытка воздуха на выходе из топок с твердым шлакоудалением для котлов производительностью 35 т/ч и выше

Топливо	Антрациты и полуантрациты	Тощие угли	Каменные и бурые угли	Мазут
Значение	1,20…1,25	1,2…1,25	1,2	1,1

Коэффициенты избытка воздуха в газоходах за поверхностями нагрева определяются путем прибавления к α”_т суммы присосов воздуха ∑Δα от топки до данной поверхности включительно. Последние берутся по рекомендациям Норм

[3 табл.XVI-A] , некоторые из них приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Присосы воздуха по элементам газового тракта котла

Элементы газового тракта	Величина присосов воздуха
Топки паровых котлов для твердого топлива	0,1
Топки паровых котлов для жидкого и газообразного топлива	0,05
Топки газоплотных котлов (мембранные экраны)	0,00
Фестон, ширмовый пароперегреватель на выходе из топки	0,00
Конвективный пароперегреватель в горизонтальном газоходе или в верхней части опускной шахты (на весь пароперегрегреватель)	0,03
Водяной экономайзер из стальных труб (на каждую ступень)	0,02
Воздухоподогреватель трубчатый (на каждую ступень)	0,03

Так коэффициент избытка воздуха за ширмовым пароперегревателем (фестоном )

определяется как

(3.7)

(3.8)

За конвективным пароперегревателем

(3.9)

(3.10)

За второй ступенью водяного экономайзера

(3.11)

(3.12)

За второй ступенью воздухоподгревателя

(3.13)

(3.14)

За первой ступенью водяного экономайзера

(3.15)

(3.16)

За первой ступенью воздухоподогревателя ( в уходящих газах )

(3.17)

(3.18)