Тепловой баланс котельного агрегата

Наименование величин	обознач.	Расчётная ф-ла или обоснование	Размерн.	Расчёт	результат
1	2	3	4	5	6
Располагаемое тепло топлива	Qp	Qdi
Потеря тепла от недожога	q	Табл. 7 прим 2	%
Потеря тепла от наружного охлаждения	q	Табл. 4.1[2]	%
Температура уходящих газов		Принято предварительно	°С
Энтальпия уходящих газов	I	По I- диагр.
Энтальпия теоретически необходимого кол-ва воздуха	I	По I- диагр. При t=30°С
Потери тепла с уходящими газами	q		%
Расчётная паропроизводительность	D	D.100/3600
Давление насыщенного пара в котле	P	табл. 1.2[2]	МПа
Энтальпия насыщенного пара	i,,s	Прил. табл. [2]
Энтальпия кипящей воды	i,s	Прил. табл. [2]
Температура питательной воды	t	Задание табл. 1.1[2]	°С
Энтальпия питательной воды	i	≈ 4,187· t
Расход воды на продувку	D	0,05* D
Тепло, полезно используемое в котле	Qк	D* (i,,s -i) + D*( i,s -i)	кВт
Коэффициент полезного действия котельного агрегата	ηк	100-(q2+q3+q5)	%
Полный расход топлива	B		м3/с
Коэффициент сохранения тепла	φ

Тепловой расчет топки.

Топка-устройство для сжигания топлива и получения продуктов сгорания с высокой температурой. Служит для организации теплообмена между высокотемпературной газовой средой и поверхностями нагрева.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из топки, при заданных конструкциях топки. Определение конструктивных характеристик топки ведут по ее эскизу с указанием необходимых размеров.

Радиационные свойства продуктов сгорания

(Критерий Бугера).

Основной радиационной характеристикой поглощательной способности продуктов сгорания является Критерий Бугера.

Bu=K*р*S

K-коэффициентпоглощения топочной среды ,определяется по температуре и составу газа при выходе из топки,

Р- давление в топочной камере, МПа

S-эффективная толщина излучающего слоя, м

S=3,6,м

Где Vт - объем топки, м³,

Fст- площадь стен топки м²

При расчете критерия Бугера принимается , что при сжигании мазута и газа основными излучающими компонентами будут газообразные продукты сгорания. (RO₂, H₂O) и взвешенные в их потоке саженные частицы.

При сжигании мазута или газа коэффициент поглощения К рассчитывается с учетом относительного заполнения топочной камеры святящимся пламенем (частицами сажи).

К=К+m* К_с

^где

К-Коэффициент поглощения газовой средой. (RO₂, H₂O)

К_с- Коэффициент поглощения частицами сажи.

m- относительное заполнение топочной камеры святящимся газом.

При сжигании природного газа m=0,1

Расчет суммарного теплообмена.

Методика основана на приложении теории подобия к топочному процессу и основными критериями которые определяют безразмерная температура газов на выходе из топки. Основными критериями являются критерий Бугера и критерий радиального теплообмена Больцмана.

Q”_т=Тт”/Та =Во ^о,6/М*Вu+Во

Во – критерий Больцмана

Тт” – действительная абсолютная температура газа, на выходе из топки (К)

Та – адиабатическая абсолютная температура горения топлива.

Это та максимальная температура, которая была бы в топке при отсутствии теплообмена с окружающей средой.

М – параметр, учитывающий влияние на интенсивность теплообмена относительно уровня расположения горелок.

Критерий Больцмана – отношение количества теплоты выделившейся при сгорании топлива к количеству тепла которое излучается при теоретической температуре по закону Стефана Больцмана и передается поверхности нагрева.

Вu=φВр(Vc)ср/σ0ψсрFстТа³

ψ– коэффициент сохранения тепла

Вр – расчетный расход топлива (кг/с, м³/с)

(Vc)ср - средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания кДж/ кг)

Fст – поверхность стен топки

Ψср – среднее значение тепловой эффективности

Коэффициент тепловой эффективности экрана ψ равен произведению углового коэффициента экрана χ на коэффициент ζ, учитывающий тепловое сопротивление загрязнения или закрытие изоляцией.

Ψ= χ*ζ

σ0 = 5,67*10^-11 кВт/М³К⁴ – коэффициент излучение абсолютного черного тела

Вu – эффективное значение критерия Бугера

Вu=1,6ln*﴾(1,4Bu²+ Bu+2)/(1,4 Bu² –Bu+2))

Для камерных топок параметр М =М₀(1– 0,4 · χ)³√r_v

гдеχ- относительный уровень расположения горелок

Мо – принимается по пункту 6.18 лит1 в частности для газомозутных топок с настенных расположением горелок Мо=0,4

r_{v –} параметр забаластированности топочных газов.

r_v = V^H_Г(1+r)/ V^H_O.N2+V^H_RO2

где r – коэффициент рециркуляции.