1.3.3 Тепловой баланс водогрейного котла.

Тепловой баланс парогенератора составляется на 1 м³ газообразного топлива для установленного режима работы агрегата.

Определяем Q^р_р, кДж/м³

Q^р_р = Q^с_н = 37300 кДж/м³

1. Потери тепла с уходящими дымовыми газами, кДж/м³

q₂ = = %, (1.14)

где I_ух - энтальпия уходящих газов определяется по I-Θ диаграмме при температуре уходящих газов Θ_ух и α_ух

I^o_хв – энтальпия холодного воздуха.

I^о_хв = V^o_в * (СΘ) _хв

I^o_хв =

q₂ = %

q₃ определяется по таблице 4.4 [1] q₃ = 0,5%

q₅ определяется по таблице 4.5 [1] q₅ = 1,6%

q₄ и q₆ = 0

2. Суммарная потеря тепла в парогенераторе ∑q %

∑q = q₂ + q₃ +q₄ + q₅ % (1.15)

∑q = 5,08+0,5+0+1,6=7,18 %

3. Коэффициент полезного действия брутто водогрейного котла определяется по формуле

η^б.р_к.а = 100 - ∑q % (1.16)

η^б.р_к.а = 100 – 7,18 = 92,82 %

4. Количества тепла, полезного отданного в водогрейном котле Q_к.а кВт, определяется

Определяем расход воды:

20(628,5-293,3)=6704 кДж/м

Где Gв расход воды [9] табл. 9-22

-энтальпия горячей воды

-энтальпия холодной воды

5. Действительный расход топлива, подаваемого в топку парового котла, определяется из уравнения теплового баланса

В_к.а = м³/с (1.18)

В_к.а = м³/с

6. Расчётный расход топлива

Для газа В_р = В_п.г кг/с

В_р = 0,2 кг/с

7. Коэффициент сохранения теплоты

Ψ = 1 - (1.19)

Ψ = 1 -

1.3.4 Определение конструктивных характеристик топочной камеры

1.3.5 Расчёт теплообмена в топке.

Степень экранирования топки представляет собой отношение полной лучевоспринимающей поверхности топки к суммарной поверхности топки, минус площадь зеркала горения.

F_ст = 69,84 м²

H_л = 65,3 м²

V_т = 28,3 м³

1. Для камерных топок

Ψ^' = (1.20)

Ψ^' = = 0,934

2.Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры-табл.7.62[3]

3. Для принятой температуры определяется энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки –по диаграмме- кДж/м³

Подсчитывается полезное тепловыделение в топке

Q_т = Q^р_р + Q^'_в кДж/м³, (1.21)

где Q^'_в – теплота, вносимая в топку воздухом.

Q^'_в = кДж/м³ (1.22)

Q^'_в = (1,1-0,1-0)+(0,1-0)∙ 396 =43,6 кДж/м³

Q_т = 37300 ∙ + 43,6 =37157,1 кДж/м³

2. Определяется эффективная толщина излучающего слоя

S = 3,6 ∙ м, (1.23)

где V_т – объём топочной камеры м³

F_ст – поверхность стен топочной камеры м²

S = 3,6 ∙ = 1,458 м

3. Определяется коэффициент ослабления лучей

К = К_г ∙ r_n + К_с, (1.24)

где r_n – суммарная объёмная доля трёхатомных газов (из таблицы 1 расчёта).

К = 16,2 ∙0,26 +1,31 = 5,53

4. При сжигании газа коэффициент ослабления лучей зависит от коэффициента ослабления лучей трёхатомными газами (К_г) и сажистыми частицами (К_г)

К_г = , (1.25)

где p_n – парциальное давление трёхатомных газов, МПа

r_H2O – объёмная доля водяных паров (таблица 1 расчёта)

К_г =

5. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

К_с = (1.26)

При сжигании природного газа

(1.27)

К_с = = 1,31

7. Подсчитывается степень черноты факела а_ф

Для жидкого и газообразного топлива степень черноты факела а_ф, определяется по формуле

а_ф = m а_св + (1 - m) а_г , (1.28)

где m – коэффициент, характеризующий долю топочного объёма, заполненного светящейся частью факела, принимается по таблице 5.2 [1].

а_св, а_г – степень черноты светящейся части факела и несветящихся трёхатомных газов.

а_ф =

Степень черноты светящейся части факела и несветящихся трёхатомных газов

а_св = 1 - е ^{- (Кг∙rn + Кс)∙p∙S} (1.29)

а_св = 1 – 2,71^{– (16,26 0,26+1,31) 0,16 1,045} = 0,436

а_г = 1 – е ^{– Кг ∙rn ∙p ∙ S} (1.30)

а_г = 1 –2,71 ^{–16,26 0,26 0,1}= 0,334

9. Определяется параметр М, при сжигании газа

М = 0,54 + 0,2 Х_m , (1.32)

где Х_m – определяется как отношение высоты размещения горелок и

общей высоте топки.

Х_т= =0.09

М = 0,54 - 0,2 0,09 =0,78

10. Определяется средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания на

1 м³ газа при нормальных условиях

Vc_ср = кДж/м³×^оС (1.33)

V_ср = кДж/м³×^оС

11. Определяется действительная температура на выходе из топки

Θ^"_т = , (1.34)

где σ_о = 5,7 – степень черноты.

φ – коэффициент сохранения тепла.

Θ^"_т = ^оС

12. Тепло, переданное в топке излучением

Q_т = φ · (Q_т - I^″_т) кДж/сек, (1.35)

где I^″_т – энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки.

Q_л = 0,985 · (37157-19105) = 17781,2 кДж/сек

13. Определяется удельные нагрузки топочного объёма и поверхности нагрева

q_v = Вт/м³ (1.36)

q_v = = 263,6 Вт/м³