Последовательность выполнения теплового расчета вспомогательного котла

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

Исходные данные

1. Паропроизводительность

, кг/с

Задано

0,4–1,2

2. Давление в пароводяном

коллекторе , МПа

То же

0,5–1,5

3. Паросодержание влажного пара при выходе из пароводяного коллектора

»

0,99–0,96

4. Температура питательной воды ,°С

»

40–60

5. Коэффициент полезного действия , %

»

82–76

6. Температура холодного воздуха, поступающего в топку котла ,°С

»

30–40

7. Потери теплоты, %:

от химического недожога

»

0,5–1,0

от механического недожога

»

0

в окружающую среду

»

2–3

8. Топливо

Флотский мазут

9. Состав рабочей массы топлива, %:

углерод

Задано

84,42

водород

То же

11,47

сера (горючая)

»

0,80

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

азот

»

0,21

кислород

»

0,70

зола

»

0,1–2,0

влага

»

2,3–0,4

10. Температура топлива ,°С

»

80–100

11. Коэффициент избытка воздуха

»

1,1–1,3

12. Удельная мощность топки , МВт/м³

»

1,5–2,5

Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива

13. Теоретическое количество воздуха , м³/кг

0,0889 (+ 0,375) +

+ 0,265– 0,0333

14. Теоретический объем азота , м³/кг

0,79+ 0,008

15. Объем трехатомных газов , м³/кг

0,01866 (+ 0,375)

16. Теоретический объем водяных паров (, м³/кг

0,111+ 0,0124+ 0,016

17. Объем водяных паров , м³/кг

18. Полный объем продуктов сгорания , м³кг

19. Объемные доли трехатомных газов:

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

20. Суммарная объемная доля трехатомных газов

Определение энтальпии продуктов сгорания

21. Средняя температура газа ,°С

Принимается через каждые 200°

0–2000

22. Средние изобарные объемные теплоемкости воздуха и продуктов сгорания, МДж/(м³∙К):

азота

ƒ() по табл. 3.2

углекислого газа

То же

влажного воздуха

»

водяного пара

»

23. Энтальпия воздуха , МДж/кг

24. Энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг, при

25. Энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг, при

Определение расхода топлива и величин, необходимых для расчета топки

26. Энтальпия топлива , МДж/(кг∙К)

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

27. Низшая теплота сгорания топлива , МДж/(кг∙К)

28. Располагаемая теплота топлива , МДж/кг

29. Энтальпия питательной воды , МДж/кг

30. Энтальпия кипящей воды , МДж/кг, при

ƒ() по рис. 3.15

31. Теплота парообразования , МДж/кг, при

То же

32. Энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллектора , МДж/кг

33. Расход топлива В, кг/с

34. Объем топки , м³

35. Число форсунок (однофронтовое отопление) N, шт.

Принимается

1–2

36. Расчетная производительность одной форсунки , кг/с

B/N

37. Давление продуктов сгорания в топке , МПа

Принимается

0,1

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

38. Скорость воздуха фурмы , м/с

То же

25–50

39. Расход воздуха через отверстие фурмы , м³/с

40. Живое сечение отверстия фурмы ƒ′, м²

/

41. Диаметр отверстия фурмы , м

42. Принятый диаметр фурмы , м

Округляется

43. Действительная скорость воздуха в отверстия фурмы , м/с

44. Наименьшие расстояния:

от оси форсунки до экрана , м

от оси форсунки до первого ряда пучка труб

45. Длина топки (предварительно) , м

_т

46. Площадь фронта топки (предварительно) , м²

47. Внутренние диаметры:

пароводяного коллектора , м

принимается

0,5–0,8

водяного коллектора , м

То же

0,4–0,5

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

49. Длина лучевоспринимающих труб:

Рис. 3.14

со стороны экрана , м

со стороны парообразующего пучка , м

50. Площадь фронта топки , м²

То же

51. Длина топки , м

52. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева топки , м²

53. Площадь поверхности стен топки , м²

54. Степень экранирования

Расчет теплообмена в топке

55. Объемная теплоемкость воздуха, поступающего в топку ,МДж/(м³∙К)

ƒ() по табл. 3.2

56. Энтальпия влажного воздуха, поступающего в топку , МДж/кг

57. Теоретическая (адиабатная) энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг

58. Теоретическая (адиабатная) температура продуктов сгорания , °С

ƒпо диаграмме

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

59. Температура газов на выходе из топки , °С

60. Энтальпия газов на выходе из топки , МДж/кг

по диаграмме

61. средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива , МДж/(кг∙°С)

62. Коэффициент сохранения теплоты

63. Критерий Больцмана Во′

64. Безразмерная температура газов на выходе из топки

65. Температура газов на выходе из топки , °С

66. Энтальпия газов на выходе из топки , МДж/кг

по диаграмме

67. Тепловая мощность, воспринятая излучением в топке , МВт

68. Коэффициент прямой отдачи

Тепловой расчет конвективного парообразующего пучка

69. Строение трубного пучка

Принимается

70. Наружный диаметр труб ,м

То же

25; 29

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

71. Шаги труб в пучке, м:

поперечный

»

40–55

продольный

»

40–55

72. Коэффициент свободного прохода

(

73. Число труб в одном ряду

(

74. Число рядов труб

Принимается

75. Средняя расчетная длина труб пучка I, м

Рис. 3.14

76. Проекция средней расчетной длины труб пучка , м

То же

77. Живое сечение для прохода газов в пучке , м²

78. Расчетная поверхность нагрева одного ряда , м²

79. Конвективный тепловой поток, передаваемый в парообразующем пучке , МВт

80. Энтальпия газов за пучком , МДж/кг

81. Температура газов за пучком ,°С

по диаграмме

82. Средняя температура газов ,°С

83. Объемный расход газов , м²/с

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

84. Средняя скорость газов , м/с

85. Коэффициент теплопроводности газов , Вт/(м∙К)

по рис. 3.9

86. Кинематический коэффициент вязкости газов , м²/с

То же

87. Число Прандля газов

88. Коэффициент загрязнения , м²∙К/Вт

Принимается

0,006–0,069

89. Коэффициент теплоотдачи конвекцией , Вт/(м²∙°С)

Формула (3.47) и (3.50)

90. Коэффициент неравномерности омывания пучка

Принимается

0,8–0,9

91. Коэффициент теплоотдачи излучением газа в межтрубном пространстве , Вт/(м²∙°С)

Парообразующие пучки

Пароперегреватели

8–10

5–10

92. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке , Вт/(м²∙°С)

93. Коэффициент теплопередачи , Вт/(м²∙°С)

94. Средний температурный напор ,°С

95. Конвективная поверхность нагрева парообразующего пучка , м²

Показатель

Расчетная формула

или источник

Числовое

значение

96. Принятое число рядов труб

Округляем до целого числа