5 Тепловой расчет топочной камеры парового котла.

№п/п

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Расчетная формула или обоснование

Решение и результат

1

Диаметр и толщина экранных труб

d*δ

мм

по чертежу котла

32*6

2

Шаг труб

s

мм

по чертежу котла

36

3

Ширина топки

a

м

по чертежу котла

17,36

4

Глубина топки

b

м

по чертежу котла

8,535

5

Определяемая поверхность стен топочной камеры

Fст

м2

(4.25)

2343,22

6

Расход топлива

B

кг/с м3/с

(3.14)

20,9160

7

Расход перегретогопара

Dп.е

кг/с

задание

222,2

8

Энтельпая рабочей среды

h

кДж/кг

задание

34654

9

Расчетный расход топлива

Вр

кг/с м3/с

В_р=В(1-0,01*q₄)

20,9055

10

Расход рабочей среды

D

кг/с

согласно заданию

277,8

11

Распологаемая теплота топлива

Qpp

кДж/кг кДж/м3

Q_р^р=Q_н^р*10³+ Q_тл+Q_внш+Q_п.ф.-Q_к

36720

12

КПД котла

ηк

%

см табл 4.4

94,3153

13

Потеря теплоты с ух газами

q2

%

см табл 4.4

5,3647

14

Энтальпия ух из котла газов

Нух

кДж/кг кДж/м3

см табл 4.4

2313,5386

15

Энтальпия теоритич обьемов газов и воздуха

Нг° Нв°

кДж/кг кДж/м3

см табл 4.4

3013 2785

16

Коэффициент избытка воздуха

аух

-

см табл 4.4

1,33

17

Температура ух газов

θух

°С

табл 1,4

120

18

Потеря теплоты с химическим и механическим недожогом

q3,q4

%

см записку

0,1

19

Потеря теплоты от наружного охлаждения

q5

%

см записку

0,22

20

Потеря теплоты с физ теплотой шлаков

q6

%

см записку

0

21

Удельное тепловосприятие топки котла

Qл

кДж/кг кДж/м3

табл 4.2 пособие

14949,3346

22

Коэффициент сохранения теплоты

φ

-

табл 4.2 пособие

0,998

23

Полезное тепловыделение в топочной камере

Qт

кДж/кг кДж/м3

табл 4.2 пособие

40369,3932

24

Теплота воздуха

Qв

кДж/кг кДж/м3

табл 4.2 пособие

3686,1132

25

Температура хол возд

t х.в

°С

табл 4.2 пособие

20

26

Температура гор возд

t г.в

°С

табл 1.6

300

27

Теплота газов рециркуляции

rрц*Нг отв

кДж/кг кДж/м3

согласно заданию табл 4.7

0

28

Температура газов на выходе из топки

θ"т

°С

табл 4.7

1200

29

Энтальпия газов на выходе из топки

Н"т

кДж/кг кДж/м3

Нг=Нг°+(α-1)*Нв°

25390,1

30

Коэффициент положения ядра факела в топке

М

-

0,59-0,5*Х_т

0,4625

31

Коэффициенттеплового излучения топки

ξ_т

-

ξ_ф/(ξ_ф+(1-ξ_ф)ψ_ср

0,534

32

Коэффициент излучения факела

ξф

-

1-е^-kpS

0,424

33

Коэффициент ослабления лучей топочной средой

k

1/(м*Мпа)

k=k_гr_п+k_злμ_зл+k_к

1,726

34

Давлениегазов в топке

p или s

Мпа

Исходные данные

25

35

Эффективная толщина излучаемого слоя в топке

S

м

S=3.6* V^P_T/ Fст^Р

7

36

Коэффициент тепловой эффективности экранов

ψ

-

Ψ=ξ*х

0,6419

37

Условный коэффициент загрязнения экранов

ξ

-

табл 4.8

0,65

38

Угловой коэффициент экранов топки

x

-

Х=1-0,2(s/d-1)

0,9875

39

Абсолютная температура газов на выходе из топки

T''т

К

T''т=273+θ"т

1473

40

Абсолютная адиабатическая температура горения в топке

Ta

К

Tа=273+θа

2309,49

41

Адиабатическая температура газов в топке

θа

°С

Н_г=Н_г°+(α-1)Н_в°+Н_зл

2036,49

42

Поверхность части топки,расположенной над призматической частью

Fв.ч

м2

Оценивается по чертежам заданногопрототипа котла

744,3

43

Поверхность части топки,расположенной под призматической частью

Fн.ч

м2

Оценивается по чертежам заданногопрототипа котла

148,2

44

Поверхность призматической части топки

Fпр

м2

Fст-Fв.ч-Fн.ч

1450.75

45

Высота призматической части топки

hпр

м

Fпр/(2а+2b)

28,01

46

Общая высота топки

hт

м

hв.ч+hпр+hн.ч

39,9

47

Объем топки

Vт

м3

(Fст/7)3/2

6124,5

48

Тепловое напряжение топочного объема

qv

кВт/м2

q_v= B_PQ^P_H/V_T

124,4

49

Среднее тепловое напряжение поверхности нагрева топочных экранов

qл

кВт/м2

q_л =B_PQ_л/ Н_л

179,65

50

Лучевоспринимающая поверхность нагрева топочных экранов

Нл

м2

Н_л=F_ст*χ

2343.22*0.975=2284.6

51

Комплекс

ВрQт/Fст

кВт/м2

рис 4.4

400

52

Поверхность стен топки вычесленная по рис 4.4

Fст ном

м2

рис 4.4

2178,75

53

Относительная несходимость значений полученных по 4.25 и по рис 4.4,что не должно превышать 10% для окончаниярасчета

δFст

%

(Fст-Fст ном)/Fст/100

7,0190