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 
   
 |