Тепловой расчёт котельного агрегата
Исходные данные для расчёта продуктов сгорания топлива.
1. Расчётные характеристики топлива приведены в таблицах, из которых необходимо выписать состав топлива и, если необходимо, перевести на рабочую массу топлива с учётом заданной зольности Ас и влажности Wр.
2. Коэффициент избытка воздуха принимается в зависимости от вида топлива и способа его сжигания по таблице 3.2. [15]
3. Используя схему котельного агрегата, выписать необходимые поверхности нагрева, именуемые в дальнейшем газоход, и по каждому из них определить долю присосов воздуха
, которая определяется по таблице 3.1[15]
4. Коэффициент избытка воздуха за газоходами определяется нарастающим итогом путём суммирования избытка воздуха за предшествующим газоходом с присосом очередного по ходу газов по формуле:
![]() | (1) |
где г – газоход (поверхность нагрева);
΄,΄΄ - на входе в газоход и на выходе из газохода соответственно, например,
![]() | (2) |
где т – топка и другие поверхности нагрева по ходу движения дымовых газов.
5. Средний коэффициент избытка воздуха определяется по формуле:
![]() | (3) |
Например, и т. д.
где - избыток воздуха перед газоходом, равный избытку воздуха за предыдущим газоходом
и т.д. (пп – пароперегреватель)
Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания топлива
Для газообразного топлива:
Теоретический объём воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м3 топлива (м3/м3)
![]() | (4) |
Теоретический объём сухих трёхатомных газов в продуктах сгорания топлива (м3/м3)
![]() | (5) |
Теоретический объём азота (м3/м3)
![]() | (6) |
Теоретический объём водяных паров (м3/м3)
V ![]() ![]() | (7) |
При расчётах в формулы вводятся содержания компонентов топлива в объёмных процентах. Величины m и n равны соответственно числам атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, входящих в состав данного топлива.
где d гт - влагосодержание газообразного топлива 1м3 сухого газа, принимается
Для твёрдого и жидкого топлив:
Теоретический объём воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива (м3/кг)
![]() | (8) |
Теоретический объём сухих трёхатомных газов в продуктах сгорания топлива (м3/кг)
![]() | (9) |
Теоретический объём азота (м3/кг)
V ![]() | (10) |
Теоретический объём водяных паров (м3/кг)
![]() | (11) |
Дальнейший расчёт объёмов продуктов сгорания с учётом избытка воздуха ( >1) производится по одним и тем же формулам для всех видов топлива.
Действительный объём водяных паров Vн2о, м3/кг (м3/м3), определяется по формуле:
![]() | (12) |
Суммарный объём продуктов сгорания м3/кг (м3/м3), определяется по формуле:
![]() | (13) |
Парциальное давление трёхатомных газов РRО2 и водяных паров РН2О определяется по формуле:
![]() ![]() | (14) |
Так как практически р =1атм, то парциальные давления численно равны объёмным долям:
![]() ![]() | (15) |
Общая объёмная доля трёхатомных газов и водяных паров r п определяется по формуле:
![]() | (16) |
Результаты расчёта объёмов продуктов сгорания и парциальных давлений сводятся в таблицу 1.
Таблица 1- Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов и водяных паров
Наименование величин и расчётная формула | Размерность | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
м3/кг (м3/м3) | м3/кг (м3/м3) | м3/кг (м3/м3) | м3/кг (м3/м3) | |||
Поверхности нагрева | ||||||
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α//г | − | |||||
Величина присосов ![]() | − | |||||
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходах ![]() | − | |||||
Действительный объём вод паров ![]() | м3/кг (м3/м3) | |||||
Суммарный объём продуктов сгорания ![]() | м3/кг (м3/м3) | |||||
Парциальное давление трёхатомных газов
![]() | − | |||||
Парциальное давление
водяных паров ![]() | − | |||||
Общая объёмная доля водяных паров и трехатомных газов
![]() | − | |||||
Концентрация золы
![]() | ||||||