ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.06.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 0
10
Теплота, вносимая в топку с паровым дутьем:
Qф = Gф( iф −2510 ),
где Gф - расход пара, идущего на дутье или распыливание топлива,
кг/кг; для дутья Gф =0,7…0,8 кг/кг; для распыливания паровыми фор-
сунками – 0,35 кг/кг, паро-механическими – 0,03…0,035 кг/кг; iф - эн-
тальпия пара, кДж/кг.
Теплота, затраченная на разложение карбонатов:
Qк = 40,6K(CO2 )кр ,
где K - коэффициент разложения карбонатов.
Теплота, кДж/кг, полезно использованная в паровом котлоагрегате, определяется из следующего соотношения:
Q1 = DBпп [(iпп −iпв ) +100P (iкв −iпв )] + Dнп (iнп −iпв ) ,
где Dпп , Dнп – соответственно, расход перегретого и насыщенного па-
ра, кг/с; B – расход натурального топлива, кг/с; iпп,iнп,iпв,iкв – соответственно, энтальпии перегретого и насыщенного пара, питательной и
котловой воды, кДж/кг; P – величина непрерывной продувки, %. Для водогрейного котла используется формула
Q1 = GB (i′′ − i′) ,
где G - расход воды через котел, кг/с; i′,i′′ – соответственно, энтальпии воды на входе в котел и выходе из него, кДж/кг.
Процентная доля теплоты, (%), полезно использованная в котлоагрегате:
q1 = Q1р 100.
Qр
Потери теплоты, кДж/кг, с уходящими газами:
Q2 = ( J ух −αух Jхв ) (100 −q4 ),
100
где Jyx – энтальпия уходящих газов определяется по графику J-t по температуре уходящих газов tye и по линии, характеризующей последнюю
11
поверхность нагрева, кДж/кг; J хв – энтальпия холодного воздуха, кДж/кг:
J хв =V o C рхв tхв ,
где Cpхв – изобарная теплоемкость холодного воздуха, кДж/(м3·К); tхв – температура холодного воздуха, °С; αyx – избыток воздуха в
уходящих газах, численно равен избытку воздуха в продуктах сгорания в последнем газоходе, определяется как αi .
Или процентная доля :
q2 = |
Q2 |
100 |
= |
J ух −αухJ хв |
(100 |
− q4 ). |
|
Qрр |
Qрр |
||||||
|
|
|
|
|
Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, кДж/кг, определяются содержанием в продуктах сгорания окиси углерода:
Q3 = 237 CO ( C р ++0,375Sлр ) , ( RO2 CO )
где CO – содержание оксида углерода в уходящих газах, %; RO2 – содержание сухих трехатомных газов в уходящих газах, %.
Или процентная доля: q3 = Q3р 100.
Qр
Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, кДж/кг, складываются из трех составляющих:
Q4 =Q4шл + Q4пр + Q4ун ,
где Q4шл – потери теплоты топлива со шлаком, кДж/кг; Q4пр – потери
теплоты с провалом топлива под колосниковую решетку, кДж/кг; Q4ун-
потери теплоты с частичками топлива, уносимыми уходящими газами, кДж/кг.
Или процентная доля:
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
327 Aр |
|
|
|
Cшл+пр |
|
q |
|
= |
4 |
100 = |
|
( a |
|
|
|
+ |
|
Qрр |
Qрр |
100 −Cшл+пр |
|||||||
|
4 |
|
|
шл+пр |
|
|
||||
+ aун 100C−унCун ),
где aшл+пр ,aун – доли золы в шлаке, провале и уносе от общего количества золы, введенного в топку с топливом, %; Cшл+пр ,C ун – со-
держание горючих в шлаке, провале и уносе, %.
Примечание. Если в задании на курсовой проект отсутствуют данные для определения указанных видов потерь теплоты, принять их процентную долю по табл.5.
Потери теплоты в окружающую среду Q5 зависят от размеров по-
верхности котлоагрегата, качества обмуровки и тепловой изоляции. В расчетах потери теплоты в окружающую среду принимаются по нормативным данным табл.6. При этом нормируется процентная доля потерь теплоты в окружающую среду:
q5 = Q5р 100.
Qр
Потери теплоты с физической теплотой шлака, кДж/кг:
Q6 = aшл Cшл tшл A р ,
100
где aшл – доля золы топлива в шлаке: для камерных топок aшл =1 − aун, для слоевых топок доля золы в шлаке включает долю зо-
лы топлива в провале; Cшл – теплоемкость шлака, кДж/кг; tшл – температура шлака, °С.
Или процентная доля: q6 = Q6р 100.
Qр
Процентная доля полезно использованной теплоты:
6
q1 =100 − ∑qi .
i=2
13
Коэффициент полезного действия:
ηђ = 100q1 или
Q1р =ηк. Qр
РАСЧЕТ ТОПКИ Расчет топки сводится к определению расхода топлива на один ко-
тел, определению основных размеров топки котла, расчету теплообмена в топке.
Расход топлива на один котел
Расход топлива на один котел можно определить из упрощенного выражения:
- для парового котла
|
D(i −i |
) + |
|
p |
(i −i |
) |
|
|
100 |
||||||
B = |
пп пв |
|
кв пв |
|
, |
||
|
Qрр ηк |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
где B – действительный расход топлива, кг/с; D – паропроизводительность котла, кг/с; iпп – энтальпия перегретого пара, определяемая по i-s диаграмме по давлению p и температуре tпп перегретого пара, кДж/кг; iпв – энтальпия питательной воды, определяемая из таблиц [4] по tпв и P, кДж/кг (численно примерно равна tпв, умноженной на 4,186); p – величина непрерывной продувки, %;
|
- |
для водогрейного котла |
|
G(i′′−i′) |
|
||
|
|
B = |
Nк |
или B = |
, |
||
|
|
Qрр ηк |
Qрр ηк |
|
|||
где |
Nк – расчетная мощность котла, кВт;G – расход воды в котле, |
||||||
кг/с, |
i′′ – энтальпия воды на выходе из водогрейного котла, кДж/кг; |
||||||
i′ |
– энтальпия воды на входе в водогрейный котел, кДж/кг. |
||||||
Так как объемы продуктов сгорания подсчитывались без учета механического недожога, то весь последующий тепловой расчет ведется на расчетный расход топлива ВP, кг/с:
BP =B(1−100q4 ).
14
Геометрические размеры топки
Размеры топки характеризуются величиной активного топочного объема, а при слоевом сжигании топлива также величиной активной площади зеркала горения.
Необходимая величина активного топочного объема (м3) определяется по формуле
Vт = QнрqVBр ,
где qV – видимое тепловое напряжение топочного объема, определяе-
мое из таблиц [2], кВт/м3, а активная площадь горения (м2) – по формуле
R = Qнр Bр , qf
где q f – тепловое напряжение зеркала горения, определяемое из таб-
лиц [2], кВт/м2.
Высота топочной камеры должна быть не менее 3 м и определяется из выражения (м)
h = VRТ ,
Зная активную площадь горения R, определяют ширину решетки из расчета, что глубина топки b ≥ 2,2 м:
R=ab ,
где a – ширина топки, м.
Расчет теплообмена в топке
держание горячего воздуха, поступающего в топку, которое определяется для температуры воздуха на выходе из воздухоподогревателя:
QГВ =αт V o CРГВ tГВ,
QХВ – количество теплоты, вносимое холодным воздухом присосов:
QХВ = ∆αт V o C рв tв.
15
ЗнаяJтеор, по диаграмме J −t определяем теоретическую темпе-
ратуру в топке t теор .
Температуру газов на выходе из топки принимают из расчета
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
−(50...80) |
|
C , |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
tт = t1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где t =1000...1200oC – температура размягчения золы. |
|
|
|||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зная tт′′ |
, определяем по диаграмме J −t |
|
энтальпию газов на выхо- |
|||||||||||||||
де из топкиJт′′ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Определяем количество теплоты (кДж/кг), передаваемое в топке от |
||||||||||||||||||
газов поверхностям нагрева радиацией: |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Qл = |
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Jтеор − Jт |
− Q5 |
|
|
|
|
|
||||||||||
где |
Qт – потеря тепла от наружного охлаждения топки, кДж/кг: |
|
|
||||||||||||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
q5 Q рр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Q5т = 0,5 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Находим радиационную поверхность (м2) топки, воспринявшую |
||||||||||||||||||
количество теплоты Qл: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ϕ B |
р |
Q |
л |
|
|
|
|
|
1 |
|
T |
|
|
|
||
|
H р = |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
теор |
−1)2 , |
|
|
|||||
|
|
|
|
′′ |
3 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
σо М ζ ε |
|
|
|
|
M |
|
ϑ′′ |
|
|
|||||||
|
T |
|
т ϑт Tтеор |
|
|
|
|
т |
ϑ′′ |
|
|||||||||
где |
– теоретическая температура горения в топке, К; |
– |
|||||||||||||||||
|
теор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
температура газов на выходе из топки, К; σо =5,67 10−8, Вт/(м2 К4) –
коэффициент излучения абсолютно черного тела; М – конструктивный параметр; М = 0,45 – для слоевых топок, для камерных – рассчитыва-
ется в зависимости от конструкции топки; εт– степень черноты топки
q
(задается в задании на курсовой проект); ϕ =1−1005 – коэффициент
сохранения теплоты;ζ =0,4...0,7 – коэффициент загрязнения поверхностей нагрева.