3.5 Тепловой
баланс котла и расход топлива
Тепловой баланс
парогенератора выражает качественное соотношение между поступившей в агрегат
теплотой, называемой располагаемой теплотой и суммой полезно используемой
теплоты и тепловых потерь.
Таблица 15.
Расчет теплового
баланса котла
|
Наименование
|
Обозначение
|
Расчетная формула или способ определения
|
Единица
|
Расчет
|
|
Располагаемая теплота сгорания топлива
|
Qрр
|
Qрн + Qв.н + iтл
|
кДж/м3
|
36764,6
|
|
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания
топлива
|
q3
|
Табл. 4−3 [2]
|
%
|
0,5
|
|
Потеря теплоты от механической неполноты
сгорания топлива
|
q4
|
Табл. 4−3 [2]
|
%
|
0
|
|
Температура уходящих газов
|
uух
|
По выбору, табл. 1−3 [2]
|
°С
|
160
|
|
Энтальпия уходящих газов
|
Iух
|
По I−u таблице
|
кДж/кг
|
3042
|
|
Температура воздуха в котельной
|
tх.в.
|
По выбору
|
°С
|
30
|
|
Теоретическая энтальпия воздуха в котельной
|
I0х.в.
|
По I−u таблице
|
кДж/кг
|
385,3
|
|
Потеря теплоты с уходящими газами
|
q2
|
|
%
|
6,99
|
|
Потеря теплоты от наружного охлаждения
|
q5
|
По рис. 3−1 [2]
|
%
|
1,9
|
|
Сумма тепловых потерь
|
Σq
|
q5 + q4 + q3 + q2
|
%
|
9,4
|
|
КПД котла
|
hка
|
100 - Σq
|
%
|
90,6
|
|
Коэффициент сохранения теплоты
|
φ
|
|
−
|
0,98
|
|
Температура воды на входе в котел
|
t¢в
|
По расчету
|
°С
|
70
|
|
Энтальпия воды на входе в котел
|
I¢в
|
Табл. VI−6 [2]
|
кДж/кг
|
294,6
|
|
Температура воды на выходе из котла
|
t¢¢в
|
По расчету
|
°С
|
150
|
|
Энтальпия воды на выходе из котла
|
I¢¢в
|
Табл. VI−7 [2]
|
кДж/кг
|
633,1
|
|
Расход воды через котел
|
Qпол
|
По расчету
|
кВт
|
271
|
|
Расход топлива на котел
|
В
|
|
м3/с
|
1,047
|
3.6 Расчет
теплообмена в топке
Таблица 16.
Поверочный
расчет топки
|
Величина
|
Обозначение
|
Расчетная формула или способ определения
|
Единица
|
Расчет
|
|
Суммарная площадь лучевоспр. поверхности
|
Нл
|
табл. II−9 [2]
|
м2
|
126,9
|
|
Полная площадь стен топочной камеры
|
Fст
|
по конструктивным размерам
|
м2
|
137,2
|
|
Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности
|
Ψср
|
|
−
|
0,67
|
|
Эффективная толщина излуч. слоя пламени
|
s
|
|
м
|
2,138
|
|
Полная высота топки
|
Hт
|
по конструктивным размерам
|
м
|
2,05
|
|
Высота расположения горелок
|
hт
|
по конструктивным размерам
|
м
|
1,65
|
|
Относительный уровень расположения горелок
|
xт
|
|
−
|
0,8
|
|
Параметр, учитыв. характер распределения
т-ры в топке
|
M
|
|
−
|
0,35
|
|
Коэф. избытка воздуха на выходе из топки
|
αт
|
Табл. 1−1
|
−
|
1,14
|
|
Присос воздуха в топке
|
Δαт
|
Табл. 2−2 [2]
|
−
|
0,06
|
|
Температура холодного воздуха
|
t хв
|
По выбору
|
°С
|
30
|
|
Энтальпия присосов воздуха
|
I0прс
|
Табл. 1−3
|
кДж/м3
|
385,3
|
|
Кол-во теплоты, вносимое в топку воздухом
|
Qв
|
|
кДж/ м3
|
20,7
|
|
Полезное тепловыделение в топке
|
Qт
|
|
кДж/ м3
|
36601,47
|
|
Адиабатическая температура горения
|
uа
|
Табл. 1−4
|
°С
|
1996,6
|
|
Температура газов на выходе из топки
|
u²т
|
По выбору, табл. 5−3 [2]
|
°С
|
1050
|
|
Энтальпия газов на выходе из топки
|
I²т
|
Табл. 1−4
|
кДж/м3
|
19929,29
|
|
Средняя суммарная теплоем. продуктов
сгорания
|
Vccp
|
|
|
17,61
|
|
Объемная доля:
Водяных паров
Трехатомных газов
|
|
Табл. 1−2
Табл. 1−2
|
−
−
|
0,178
0,084
|
|
Суммарная объемная доля трехатомных газов
|
rn
|
Табл.1-2
|
−
|
0,262
|
|
Коэф. ослабления лучей
трехатомными газами
|
kг
kкокс
|
Рис. 5−5 [2]
Стр. 31 [2]
|
1/
м×МПа
|
6,76
|
|
Коэф. ослабления лучей топочной средой
|
k
|
k г× rn+ k кокс× χ1×
χ2
|
1/ м×МПа
|
1,77
|
|
Степень черноты факела
|
aф
|
1 − е− kps
|
−
|
0,307
|
|
Степень черноты топки
|
aт
|
|
-
|
|
|
Тепловая нагрузка стен топки
|
qF
|
|
кВт/м2
|
|
|
Температура газов на выходе из топки
|
u²т
|
Рис. 5−8 [2]
|
°С
|
1090
|
|
Энтальпия газов на выходе из топки
|
I²т
|
Табл. 1−4
|
кДж/м3
|
20768,49
|
|
Общее тепловосприятие топки
|
Qлт
|
φ×(Qт − I²т)
|
кДж/м3
|
14249,6
|
|
Средняя тепловая нагрузка лучевосп.
поверхности топки
|
qсрл
|
|
кВт/м3
|
117,6
|
3.7 Расчет
конвективного пучка
Конвективными
называют такие поверхности нагрева, в которых процесс передачи теплоты
осуществляется путем конвективного теплообмена.
конвективные пучки получают теплоту
не только путем конвективного теплообмена, но и теплоту прямого излучения
топки. При расчете такой поверхности нагрева используют методику расчета
конвективных поверхностей нагрева с учетом тепловосприятия прямого излучения
топки.
Таблица 17.
Тепловой расчет
конвективного пучка
|
Величина
|
Обозначение
|
Формула или способ определения
|
Единица
|
Расчет
|
|
Полная площадь поверхности нагрева
|
Н
|
По конструктивным размерам (табл. II−9 [2])
|
м2
|
592,6
|
|
Диаметр труб
|
d
|
По конструктивным размерам
|
мм
|
0,028
|
|
Средняя длина труб
|
l
|
По конструктивным размерам
|
м
|
0,75
|
|
Поперечный шаг труб
|
s1
|
По конструктивным размерам
|
м
|
0,064
|
|
Продольный шаг труб
|
s2
|
По конструктивным размерам
|
м
|
0,04
|
|
Относительный поперечный шаг труб
|
s1/d
|
По конструктивным размерам
|
-
|
2,29
|
|
Относительный продольный шаг труб
|
s2/d
|
По конструктивным размерам
|
-
|
1,43
|
|
Размеры поперечного сечения газохода
|
A
B
|
По конструктивным размерам
|
м
м
|
2,3
2,88
|
|
Эффективная толщина излучающего слоя
|
s
|
|
м
|
0,084
|
|
Температура газов перед конвективным пучком
|
u¢
|
u²т − из расчета топки
|
°С
|
1090
|
|
Энтальпия газов перед конвективным пучком
|
I¢
|
I²т − из расчета топки
|
кДж/м3
|
20768,49
|
|
Температура газов за конвективным пучком
|
u²
|
По выбору (стр. 53 [2])
|
°С
|
160
|
|
Энтальпия газов за конвективным пучком
|
I²
|
По I−u таблице
|
кДж/ м3
|
2705,5
|
|
Количество теплоты, отданное конвективному пучку
|
Qг
|
φ×(I¢ − I²)
|
кДж/ м3
|
18376,5
|
|
Средняя температура газов
|
uср
|
0,5×(u¢ + u²)
|
°С
|
625
|
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией
|
αк
|
αн × Сz
× Cs × Cф,
рис. 6−5 [2]
|
|
105,84
|
|
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока
|
kps
|
(kгrn + kзлmзл) × p × s
|
|
60,98
|
|
Степень черноты излучающей среды
|
a
|
1 − е − kps
|
−
|
0,12
|
|
Коэффициент тепловой эффективности
|
ψ
|
Стр. 48 [2]
|
°С
|
0,8
|
|
Температура загрязнения стенки трубы
|
tст
|
tкип + Δt
|
°С
|
135
|
|
Коэффициент теплоотдачи излучением
|
αл
|
αн × a
|
|
11
|
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
|
α1
|
ξ(αк + αл)
|
|
116,84
|
|
Тепловосприятие конвективного пучка
|
ε0
|
ψ×a1
|
|
92
|
|
Температурный напор на входе в пучок
|
Dtб
|
u¢-t¢
|
°C
|
940
|
|
Температурный напор на выходе из пучка
|
Dtм
|
u¢¢-t¢¢
|
°С
|
90
|
|
Средний температурный напор
|
Δt
|
Табл. 6−1 [2]
|
°С
|
353
|
|
Расхождение расчетных тепловосприятий
|
ΔQ
|
|
%
|
0,8
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
|
Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения п. Шеркалы Тюменской области
Наверх