- •2. Топливо
- •3. Объем продуктов сгорания
- •Объем продуктов сгорания
- •4. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
- •5. Тепловой баланс котла
- •6. Расчет топки
- •6.1 Расход топлива на один котел
- •6.2 Геометрические размеры топки
- •6.3 Расчет теплообмена в топке
- •7. Расчет экрана
- •8. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •8.1 Расчет первого пучка кипятильных труб (по ходу газов)
- •8.2 Расчет пароперегревателя
- •8.3 Расчет второго пучка кипятильных труб
- •8.4 Расчет экономайзера
- •Водяной экономайзер набираем из чугунных ребристых труб, установленных в коридорном порядке.
- •9. Расчет тягодутьевой установки
- •10. Расчет дутьевого вентилятора
- •11. Топливное хозяйство
- •Определяем объем угольного склада Vскл, м3:
- •12. Схема распределения воды и пара
- •Литература:
- •Содержание
- •13) Специальная часть. ,,Обоснование принятой температуры подогрева воздуха"
- •Основные характеристики твердого топлива , для установки воздухоподогревателя:
- •1) Летучии вещества:
- •2)Влагосодержание:
4. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
Теоретическая энтальпия газов, кДж/кг, определена по формуле:
где – изобарные объемные теплоемкости газов, кДж/(м3·˚С) (определяются из таблиц [4]); t – теоретическая температура (0…2000 ˚С).
Теоретическая энтальпия воздуха, кДж/кг, определена по формуле:
где Cpв – изобарная объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3·˚С);
Энтальпия дымовых газов, кДж/кг:
Результаты вычислений заносим в табл. 4, на основании которых строим I-t диаграмму.
5. Тепловой баланс котла
Тепловой баланс выражается равенством между введенной и израсходаванной теплотой, отнесенной к единице израсходаванного топлива, кДж/кг
где – располагаемая(введенная) теплота;
Q1– теплота, полезно использованная в котлоагрегате;
Q2– потери теплоты с уходящими газами;
Q3– потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;
Q4 – потери теплоты от механического недожога;
Q5– потери теплоты от охлаждения элементов котельного агрегата окружающей средой;
Q6– потери теплоты с физической теплотой шлака.
Тепловой баланс процентах:
q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 = 100% ,
где q1 - процентная доля полезно использованного действия котельного агрегата;
q2, q3, q4, q5, q6 - процентные доли потерь теплоты по указанным видам.
Для расчета принято:
Потери теплоты от химической неполноты сгорания q3 =0,5%[4].
Потери теплоты от механической неполноты сгорания q4 =6%[4].
Потери теплоты от охлаждения элементов котельного агрегата в окружающую среду q5=1,3%[4].
Потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг :
где Jyx =2800 – энтальпия уходящих газов определяется по графикуI-t по температуре уходящих газовtухи по линии, характеризующей последнюю поверхность нагрева; температуру уходящих газов принимаю равнойtух=220°С.[3]
Jхв – энтальпия холодного воздуха, кДж/кг:
где =1,2981 кДж/(м3·К); – изобарная теплоемкость холодного воздуха при температуре tхв =30°С [5];
tхв =30°С – температура холодного воздуха, °С;
αух =1,45 – избыток воздуха в уходящих газах, численно равен избытку воздуха в продуктах сгорания в последнем газоходе.
Процентная доля потерь теплоты с уходящими газами:
Потери теплоты с физической теплотой шлака:
где αшл =0,8 – доля золы топлива в шлаке;
сшл=0,96 – теплоемкость шлака, кДж/(кг·К);
tшл =600–температура шлака, °С.
Процентная доля полезно использованной теплоты:
Коэффициент полезного действия:
.
Следовательно, использование выбранного котла целесообразно, так как его потери входят в пределы допустимых тепловых потерь (7-25%), связанных с экономичностью работы котельного агрегата.
6. Расчет топки
Расчет топки сводится к определению расхода топлива на один котел, определению основных размеров топки котла, расчету теплообмена в топке.
6.1 Расход топлива на один котел
Расход топлива на один паровой котел можно определить из выражения:
,
где В– действительный расход топлива, кг/с;
D– паропроизводительность котла, кг/с;
iпп – энтальпия перегретого пара, [1],iпп= 3172,4 кДж/кг;
iпв– энтальпия питательной воды, [1]iпв= 419,06 поtпвир, кДж/кг;
- энтальпия котловой воды, [1],= 941,6 кДж/кг;
p– величина непрерывной продувки, %;
Так как объемы продуктов сгорания подсчитывались без учета механического недожога, то весь последующий тепловой расчет ведется на расчетный расход топлива ВP: