5.Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха вычисляется по формуле:

, кДж/кг

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания:

, кДж/кг

Энтальпия действительного объема продуктов сгорания:

, кДж/кг

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания при различных коэффициентах избытка воздуха.

Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха вычисляется по формуле:

C_в – определяется по таб.III (4)

Топочная камера:

t=2000˚C, кДж/кг

t=1800˚C, кДж/кг

t=1600˚C, кДж/кг

t=1200˚C, кДж/кг

t=1100˚C, кДж/кг

t=900˚C, кДж/кг

I котельный пучек:

t=800˚C, кДж/кг

t=700˚C, кДж/кг

t=600˚C, кДж/кг

t=500˚C, кДж/кг

II котельный пучек:

t=400˚C, кДж/кг

t=300˚C, кДж/кг

t=200˚C, кДж/кг

Экономайзер:

t=400˚C, кДж/кг

t=300˚C, кДж/кг

t=200˚C, кДж/кг

t=100˚C, кДж/кг

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания:

, кДж/м³

Топочная камера:

t=2000°C

кДж/кг

t=1800˚C

кДж/кг

t=1600˚C

кДж/кг

t=1200˚C

кДж/кг

t=1100˚C

кДж/кг

t=900˚C

кДж/кг

I котельный пучек:

t=800˚C

кДж/кг

t=700˚C

кДж/кг

t=600˚C

кДж/кг

t=500˚C

кДж/кг

II котельный пучек:

t=500˚C

кДж/кг

t=400˚C

кДж/кг

t=300˚C

кДж/кг

t=200˚C

кДж/кг

Экономайзер:

t=400˚C

кДж/кг

t=300˚C

кДж/кг

t=200˚C

кДж/кг

t=100˚C

кДж/кг

Учет золы:

энтальпию золы не учитываем

Поверхность нагрева и коэффициент избытка воздуха	Температура продуктов сгорания, ˚С	, кДж/кг	, кДж/кг	кДж/кг	кДж/кг
1	2	3	4	5	6
Топка αт′=1.45	2000	25523	21567	9705	35228
	1800	22708	19220	8649	31357
	1600	19917	16905	7607	27524
αт″=1.55	1200	14454	12336	6785	21239
	1100	13121	11285	6207	19328
	900	10505	9021	4962	15467
I котельный пучек αI′′=1.6	800	9227	7944	4766	13993
	700	7967	6883	4130	12097
	600	6739	5838	3503	10242
	500	5538	4813	2888	8426
II котельный пучек αII′′=1.7	500	5538	4813	3369	8907
	400	4368	3812	2668	7036
	300	3230	2833	1983	5213
	200	2123	1874	1312	3435
Экономайзер αэк′′=1.8	400	4368	3812	3050	7418
	300	3230	2833	2266	5496
	200	2123	1874	1499	3622
	100	1047	932	746	1793

Конструктивные характеристики котельного агрегата:

№ п.п.	Вид поверхности нагрева	размерность	Расчетная формула	Результат
1	Объем топки	м3	по чертежу	Vт=13.68
2	Полная поверхность стен топки	м2	пл чертежу	Fc=28.23
3	Поверхность стен топки закрытая экранами	м2	по чертежу	22.12
4	Угловой коэффициент поверхности нагрева	-	Номограмма I (4) (S/d=0.08/0.051=1.57;l=0.8d=0.041) (S2/d=0.11/0.051=2.16;l=0.8d=0.041)	x1=0.86 x2=0.1 x3=0.8 x4=0.77
5	Расчетная поверхность нагрева в топке	м2		Fл=19.15
6	Расстояние от пода топки до оси выходного окна	м	по чертежу Нт=3060-2750/2	Нт=1685
7	Поверхность нагрева I конвективного пучка	м2	по чертежу	HкI=55.23
8	Сечение для прохода газов I конвективного пучка	м2	по чертежу	fжсI=1.17
9	Поверхность нагрева II конвективного пучка	м2	по чертежу	НкII=42.99
10	Сечение для прохода газов II конвективного пучка	м2	по чертежу	fжс2=0.75

	Рассчитываемая величина		Обозначение	Размерность				Расчетная формула, обоснование	Результат
	1		2	3				4	5
	Тепловой баланс котла
	Располагаемое тепло			кДж/кг					26732,00
	Температура уходящих газов			˚C			Принято предварительнотабл.2-13 (3)		150,00
	Энтальпия уходящих газов			кДж/ кг			По таблице		2707,50
	Температура холодного воздуха			˚C			Рекомендации		30,00
	Энтальпия теоретического холодного воздуха			кДж/ кг					279,79
	Потеря тепла с уходящими газами			%					7,79
	Потеря тепла от химической неполноты горения			%			Для угля табл.ХХI (4)		0,75
	Потеря тепла от механического недожога			%			Для угля табл. ХХI (4)		5,50
	Потеря тепла от наружного охлаждения			%			рис.5.1 (4)		2,30
	Потеря тепла с физическим теплом шлаков			%					0,16
	Сумма тепловых потерь			%					16,50
	КПД котла			%					83,50
	Температура питательной воды			˚C			Задана		100,00
	Энтальпия питательной воды			кДж/ кг					419,00
	Полезная мощность котельного агрегата (рассчитывается при нагрузке 100% и П=5%)			кВт					1984,60
	Полный расход топлива			кг /с					0,09
	Расчетный расход топлива при сжигании ТВ топлива			кг/с					0,09
	Коэффициент сохранения тепла			-					0,97
	Расчет топки
Температура продуктов сгорания на выходе из топки					˚C	Принимается предварительно			850,00
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки					кДж/ кг	По таблице			14531,60
Полезное тепловыделение в топке					кДж/ кг	кДж/кг			26908,25
Теоретическая температура горения					˚C	По таблице			1560,80
Коэффициент загрязнения					-	По таб. 5.1 (2).			0,60
Коэффициент тепловой эффективности экранов					-				0,41
Эффективная толщина излучающего слоя		S			м				1,74
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами					1/мМПа				8,28
Степень черноты несветящейся части факела					-	кз-рис.5.5(2) μзл=10·Араун/Vг=10·9.2·0.16/11.14=1.32 кк-стр.64 (2)			0,27
Степень черноты факела					-				0,27
Коэффициент		M			-				0,59
Степень черноты топки					-				0,47
Действительная температура продуктов сгорания на выходе из топки					˚C				817,63
Так как разность температур меньше 50°C расчет топки закончен
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки					кДж/ кг			По таблице	13925,86
Тепло, переданное излучением					кДж/ кг				11592,92
Удельная нагрузка топочного объема					кДж/кг			Полученная нагрузка меньше номинальной определенной по табл.ХХI (4)	175,87
Удельная нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева					кДж/ кг				54.48
	Расчет первого газохода
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается предварительно	300,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	4929,80
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					8739,75
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					291,93
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					558,82
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					2,74
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис6.1 (2)	31,80
	Толщина излучающего слоя		S	м					0,19
	Коэффициент ослабления излучения трехатомными газами			1/мМПа					37,11
	Суммарная оптическая толщина		КРS	-				(kгrn+кзлμзл)·P·S= (37.11·0.176+1·1.26)·0.1·0.19 кз-рис.5.5(2) μзл=10·Араун/Vг	0,15
	Степень черноты газового потока		a	-					0,14
	Температура загрязненной стенки		tз	˚C					254,13
	Коэффициент теплоотдачи излучением			Вт/м2К				, рис.6.4 (2)	4,90
	Коэффициент теплоотдачи сложного теплообмена			Вт/м2К					36,70
	Коэффициент тепловой эффективности поверхностей нагрева		ψ	-				По таб. 7-1 (3)	0,65
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					23,86
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					4276,01
	Отношение тепловосприятий			%					48,93
	Так как отношение тепловосприятий больше 2% ,то расчет повторяем при новой температуре.
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается предварительно	500,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	8426,00
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					5348,43
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					445,99
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					658,82
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					3,07
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис6.1 (2)	32,32
	Толщина излучающего слоя		S	м					0,19
	Коэффициент ослабления излучения трехатомными газами			1/мМПа					33,63
	Суммарная оптическая толщина		КРS	-				(kгrn+кзлμзл)·P·S= (33.63·0.176+0.065·1.26)·0.1·0.19 кз-рис.5.5(2) μзл=10·Араун/Vг	0,11
	Степень черноты газового потока		a	-					0,10
	Температура загрязненной стенки		tз	˚C					254,13
	Коэффициент теплоотдачи излучением			Вт/м2К				, рис.6.4 (2)	6,00
	Коэффициент теплоотдачи сложного теплообмена			Вт/м2К					38,32
	Коэффициент тепловой эффективности поверхностей нагрева		ψ	-				По таб. 7-1 (3)	0,65
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					24,91
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					6820,07
	Отношение тепловосприятий			%					127,52
	Так как отношение тепловосприятий>2% следовательно мы не попали в заданный интервал и расчет нужно повторить.
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается графически	450,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	7540,60
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					6207,27
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					412,75
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					633,82
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					2,99
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис6.1 (2)	32,32
	Толщина излучающего слоя		S	м					0,19
	Коэффициент ослабления излучения трехатомными газами			1/мМПа					34,50
	Суммарная оптическая толщина		KPS	-				(kгrn+кзлμзл)·P·S= (34.50·0.176+0.07·1.26)·0.1·0.19 кз-рис.5.5(2) μзл=10·Араун/Vг	0,12
	Степень черноты газового потока		a	-					0,11
	Температура загрязненной стенки		tз	˚C					254,13
	Коэффициент теплоотдачи излучением			Вт/м2К				, рис.6.4 (2)	5,50
	Коэффициент теплоотдачи сложного теплообмена			Вт/м2К					37,82
	Коэффициент тепловой эффективности поверхностей нагрева		ψ	-				По таб. 7-1 (3)	0,65
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					24,58
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					6228,15
	Отношение тепловосприятий			%					100,34
	Так как отношение тепловосприятий меньше 2% расчет считаем законченным
	Расчет второго газохода (второй части котельного пучка)
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается предварительно	300,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	5213,00
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					2284,91
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					73,90
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					375,00
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					3,47
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис.6.1 (2)	37,10
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					24,12
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					851,43
	Отношение тепловосприятий			%					37,26
	Так как отношение тепловосприятий меньше 2% расчет повторяем
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается предварительно	400,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	7036,00
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					516,60
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					99,98
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					425,00
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					3,74
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис.6.1 (2)	36,72
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					23,87
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					1139,96
	Отношение тепловосприятий			%					220,67
	По графику определяем температуру продуктов сгорания на выходе из второго газохода.
	Температура газа за газоходом			˚C				Принимается предварительно	370,00
	Теплосодержание газов за первым газоходом			кДж/ кг				По таблице	6489,10
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					1047,09
	Температура насыщения котловой воды		tН	˚C				По таблице XXIII (4)	194,13
	Средний температурный напор			˚C					92,77
	Средняя температура газов в газоходе			˚C					410,00
	Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		ω	м/с					3,66
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией			Вт/м2К				, рис.6.1 (2)	36,10
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К					23,47
	Тепловосприятие первого газохода			кДж/ кг					1040,03
	Отношение тепловосприятий			%					99,33
	Так как отношение тепловосприятий меньше чем 2% ,то расчет второго газохода считаем законченным.
	Расчет водяного экономайзера
	Температура дымовых газов перед экономайзером			˚C					370,00
	Теплосодержание дымовых газов перед экономайзером			кДж/ кг				По таблице	6489,10
	Температура дымовых газов после экономайзера			˚C				Была принята	150,00
	Теплосодержание дымовых газов после экономайзера			кДж/ кг				По таблице	2707,50
	Тепловосприятие в водяном экономайзере			кДж/ кг					3695,29
	Энтальпия воды после водяного экономайзера			кДж/кг					800,61
	Температура питательной воды на выходе из экономайзера			˚C				Полученная температура меньше температуры кипения при давление 14атм	191,08
	Температурный напор			˚C				Находим, как средне логарифмический, так как	101,08
	Средняя температура продуктов сгорания в экономайзере			˚C					260,00
	Средняя скорость дымовых газов			м/с				Принимаем	8,00
	Коэффициент теплопередачи			Вт/м2К				Номограмма 20 (экономайзер ВТИ) (4)	22,00
	Расчетная поверхность нагрева экономайзера			м2					149,56
	Общее число труб			шт.					51
	Количество горизонтальных рядов			шт.					10

Невязка теплового баланса:

<2%

Расчет можно считать законченным.