- •Содержание
- •1. Состав топлива и конструктивные характеристики котлоагрегата
- •1.1 Определение состава и теплоты сгорания топлива
- •1.2 Конструктивные характеристики котлоагрегата
- •7, 8 И 9 – нижний, промежуточный и верхний коллекторы переднего экрана;
- •2. Расчёт объёмов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •2.1 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам
- •2.2 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
- •2.3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •3. Тепловой баланс и расход топлива
- •4. Расчёт топочной камеры
- •4.1 Определение геометрических характеристик топки
- •4.2 Расчет теплообмена в топке.
- •5. Расчет конвективной поверхности нагрева котла
- •Список литературы:
2. Расчёт объёмов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания
2.1 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам
Коэффициент избытка воздуха принимается в зависимости от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Поэтому, прежде всего, следует выбрать способ сжигания топлива и конструкцию принимаемой к установке топки.
Выбор способа сжигания топлива и конструкции (типа) топочного устройства производится в зависимости от теплопроизводительности и конструкции котельного агрегата, а также физико-химических свойств топлива.
Тип топки |
Топливо |
Значение αт |
Камерная (при пылевидном сжигании с твердым шлакоудалением) |
Природный газ |
1,1 |
Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к αТ соответствующих присосов воздуха:
,
где i – номер поверхности нагрева после топки по ходу продуктов сгорания;
αТ– коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.
αI = αт + ΔαI =1,1 + 0,05=1,15;
где αI - коэффициент избытка воздуха в первом котельном пучке;
αт - коэффициент избытка воздуха в топке;
ΔαI - присос воздуха в первом котельном пучке;
αII = αI + ΔαII =1,15 + 0,1=1,25;
где αII - коэффициент избытка воздуха во втором котельном пучке;
αI - коэффициента избытка в первом котельном пучке;
ΔαII - присос воздуха во втором котельном пучке;
αэк = αII + Δαэк =1,25+0,1=1,35;
где αэк - коэффициент избытка воздуха в экономайзере;
αII - коэффициента избытка воздуха во втором котельном пучке;
Δαэк - присос воздуха в экономайзере.
2.2 Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
При тепловом расчете паровых и водогрейных котлов определяются теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.
1. Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания природного газа (м3 воздуха/м3 газа):
=
=0,0476 [0,5·0+0,5·0+1,5·0+(1+4/4)·91,9+(2+6/4)·2,1+(3+8/4)·1,3+
+(4+10/4)·0,4+(5+12/4)·0,1– 0] = 9,57 м3/м3
где m – число атомов углерода; n – число атомов водорода.
2. Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
м3/м3
3. Объем трехатомных газов:
;
м3/м3
4. Теоретический объем водяных паров:
,
где: - влагосодержание газообразного топлива, принято равным 10 г/м3.
VoН2О = 0,01(0+0+2 91,9+3 2,1+4 1,3+5 0,4+6 0,1+0,124 10)+
+0,0161 9,57 = 2,13 м3/м3
5. Теоретический суммарный объем продуктов сгорания:
м3/м3
6. Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева:
где коэффициент избытка воздуха перед газоходом; коэффициент избытка воздуха после газохода.
7. Избыточное количество воздуха для каждого газохода:
,
8. Действительный объем водяных паров при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов:
9. Действительный суммарный объем продуктов сгорания при горении топлива с избытком воздуха, с учетом присосов:
10. Объемные доли трехатомных газов и водяных паров, а также суммарная объемная доля:
;
;
.
Объемы продуктов сгорания, объемные доли водяных паров
и трехатомных газов
Таблица 3
Наименование величина и ее обозначение |
Газоходы котла |
|||
Топка |
I котельный пучок |
II котельный пучок |
Водяной экономайзер |
|
Коэффициент избытка воздуха, ά |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
Средний коэффициент избы-тка воздуха в газоходе, άср |
1,1 |
1,125 |
1,2 |
1,30 |
Избыточное количество воздуха, , м3/м3 |
0,96 |
1,20 |
1,91 |
2,87 |
Объем водяных паров в про-дуктах сгорания, VH2O, м3/м3 |
2,145 |
2,15 |
2,16 |
2,18 |
Полный объём дымовых
газов Vг, м3/м3 |
11,725 |
11,967 |
12,694 |
13,671 |
Объемная доля водяных паров, rH2O |
0,182 |
0,180 |
0,170 |
0,159 |
Объемная доля трехатомных газов, rRO2 |
0,087 |
0,086 |
0,081 |
0,075 |
Суммарная объемная доля трехатомных газов, |
0,269 |
0,266 |
0,251 |
0,234 |