Температура
газов, ![]() | Теплоёмкости (ккал/кг· ![]() | ||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
0,3165 | 0,4061 | 0,3095 | 0,3595 | 0,193 | |
0,3206 | 0,4449 | 0,3221 | 0,3684 | 0,210 | |
0,3268 | 0,4750 | 0,3171 | 0,3797 | 0,219 | |
0,3338 | 0,4988 | 0,3233 | 0,3920 | 0,226 | |
0,3403 | 0,5181 | 0,3295 | 0,4050 | 0,232 | |
0,3483 | 0,5338 | 0,3352 | 0,4180 | 0,238 | |
0,3517 | 0,5469 | 0,3404 | 0,4306 | 0,250 | |
0,3565 | 0,5578 | 0,3449 | 0,4425 | 0,280 | |
0,3607 | 0,5671 | 0,3490 | 0,4537 | 0,290 | |
0,3644 | 0,5750 | 0,3525 | 0,4639 | 0,300 | |
0,3678 | 0,5818 | 0,3557 | 0,4735 | 0,300 |
Энтальпия золы , кДж/кг, рассчитывается по формуле
(1.17)
Энтальпия золы учитывается, когда
Значения могут быть взяты из табл. XIV, XV Нормативного метода [1], а при отсутствии табличных данных рассчитаны:
а) по приведёнными формулам (1.14)–(1.17);
б) по упрощённой методике с привлечением приведённых характеристик.
Расчёты значений энтальпий рекомендуется вести согласно табл. 1.5 через 100–200 .
Табл. 1.5 должна составляться в соответствии с имеющимися газоходами проектируемого парогенератора. Примерный диапазон температур для отдельных газоходов: топка, фестон 2100–1100 , котельные пучки 1300–900
, пароперегреватель – 1100–700
, экономайзер 700–300
, воздухоподогреватель 500–100
.
При рециркуляции газов энтальпия, кДж/кг (кДж/м3), после смешения
(1.18)
Температура газов после смешения, ,
(1.19)
Таблица 1.5
Энтальпии продуктов сгорания (применительно к котлу БКЗ- 320)
топка | ПП | ВЭК II | ВЗП II | ВЭК I | ВЗП I | ||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | 1,2 | 1,24 | 1,27 | 1,285 | 1,32 | 1,34 |
Температуру газов в месте отбора следует предварительно оценить:
(1.20)
По с помощью табл. 1.5 определяется
. Обе величины (
.) уточняются [1] при расчёте распределения тепловосприятий по поверхностям нагрева.
В (1.19) – суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1 кг (1м3) топлива после смешения, кДж /(кг·
) [кДж/(м3·
)]:
(1.21)
– энтальпия и суммарная теплоёмкость газов перед смешением;
– то же для газов за местом отбора
2. ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОТЛОАГРЕГАТА
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА
Совершенство работы котлоагрегата – его тепловая эффективность – характеризуется коэффициентом полезного действия , %, который может быть определён после расчёта тепловых потерь:
(2.1)
Потери тепла с уходящими газами q2, %, рассчитываются по формуле
(2.2)
где Hух – энтальпия газов, покидающих котлоагрегат, кДж/кг (кДж/м3), определяется с помощью табл. 1.5 для соответствующей величины избытка воздуха и предварительно принятой из табл. 1.5 температуры газов за воздухоподогревателем
;
– энтальпия холодного воздуха (на входе в воздухоподогреватель, а в его отсутствие – в котёл), кДж/кг (кДж/м3), определяется по табл. 1.5 для температуры поступающего воздуха (принимают
; q4 – потери тепла с механическим недожогом топлива, %. Значения q4 выбирают по табл. 2.2 для газа и мазута (q4 = 0);
– располагаемое тепло сжигаемого топлива, кДж/кг (кДж/м3). Для большинства топлив
или
. Исключения составляют сильновлажные твёрдые топлива, у которых
,
а также жидкие топлива. В этих случаях
(2.3)
где – физическое тепло топлива, кДж/кг,
(2.4)
(2.5)
Для твёрдых топлив в расчётах принимается ,
(2.6)
Для углей типов Б, К и группы А, ПА, Т теплоёмкость сухой массы топлива составляет соответственно 0,27; 0,24; 0,22 (кДж/кг
).
Мазут используется подогретым до 90–130 .
При предварительном подогреве воздуха вне котельного агрегата (в калорифере, отборным паром) тепло подогрева включается в величину , тогда
(2.7)
В формуле (2.7)
, (2.8)
где Значение
выбирается в соответствии с указаниями (1.9),
– из табл. 1.1,
– величина присосов в системе пылеприготовления из табл. 2.1;
– энтальпии теоретического объёма воздуха на входе в воздухоподогреватель (предварительно подогретого) и холодного воздуха (после дутьевого вентилятора, обычно среднегодовое значение его температуры
), кДж/кг (кДж/м3). Эти значения энтальпий определяются с помощью табл. 1.5 соответственно по
Таблица 2.1
Средние значения величин присосов в замкнутых системах пылеприготовления,
работающих под разрежением
Мельница и тип системы пылеприготовления | ![]() |
ШБМ с промбункером пыли при сушке топлива горячим воздухом | 0,10 |
То же при сушке смесью воздуха и топочных газов | 0,12 |
ММ при работе под давлением горячего воздуха | 0,00 |
ММ, СМ, ШБМ с прямым вдуванием | 0,04 |
Мельницы-вентиляторы с подсушивающей трубой | 0,20–0,25 |
Предварительный подогрев воздуха осуществляется в зависимости от влажности и сернистости топлива до температуры
При паровом дутье или распыливании мазута паром тепло, вносимое в агрегат, рассчитывается по формуле
(2.9)
где – расход пара, кг/кг (см. разъяснение к формуле (1.5));
– энтальпия пара, идущего на распыливание, кДж/кг.
В этом случае
(2.10)
Значение потерь тепла от химической неполноты сгорания q3 выбирается по табл. 2.2. Для котлоагрегатов на твёрдом топливе паропроизводительностью 25–50 т/ч q3 = 0,5 %, для котлоагрегатов большей производительности q3 = 0. При сжигании мазута и природного газа (для D>75 т/ч) q3 = 0,5 %.
Таблица 2.2
Расчетные характеристики камерных топок
Вид топочного устройства | Топливо | Допустимое теплонапряжение топочного объема ![]() ![]() | Тонкость помола | Потеря теплоты ![]() | Доля уноса золы из топки ![]() | ||||
![]() | ![]() | ||||||||
Пылеугольных котлов ![]() | |||||||||
Камерная топка с твердым шлакоудалением | Антрациты | 6–7 | 0,95 | ||||||
Полуантрациты | 6–7 | 0,95 | |||||||
Тощие угли | 8–10 | 0,95 | |||||||
Каменные угли ![]() | 20–25 | 1–1,5* | 0,95 | ||||||
Отходы от углеобогащения | 2–3* | 0,95 | |||||||
Бурые угли | 40–50 | 0,8–1 | 0,5–1* | 0,95 | |||||
Фрезерный торф | – | – | 0,5–1 | 0,95 | |||||
Сланцы | 0,5–1 | 0,95 | |||||||
Камерная топка с жидким шлакоудалением | Антрациты и полуантрациты | 6–7 | 3–4 | 0,9 | |||||
Тощие угли | 8–10 | 1,5 | 0,85 | ||||||
Каменные угли | 20–25 | 0,5 | 0,8 | ||||||
Бурые угли | 40–50 | 0,8–1 | 0,5 | 0,7–0,8 | |||||
*Меньшие значения – для малозольных топлив с ![]() | |||||||||
Газомазутных котлов | |||||||||
Топливо | Допустимое
теплонапряжение
топочного объема
![]() | Суммарный недожог ![]() | |||||||
D=100 | ![]() | D<70 | |||||||
Мазут | 200–220 | 0,1–0,15 | 0,15–0,2 | 0,3–0,4 | |||||
Природный, попутный и коксовый газы | 200–220 | 0,05–0,07 | 0,05–0,1 | 0,1–0,15 | |||||
Потери тепла от наружного охлаждения q5 выбираются по данным рис. 2.1.
Рис. 2.1. Потери тепла от наружного охлаждения:
1 – котельный агрегат с хвостовыми поверхностями нагрева;
2 – собственно котел
Разбивка потерь тепла от наружного охлаждения по отдельным газоходам осуществляется введением в формулу, определяющую количество тепла, отданного газами, коэффициента сохранения тепла:
(2.11)
Потери тепла со шлаком и потери тепла на охлаждение не включённых в циркуляционную схему котлоагрегата панелей и балок топки
,:
(2.12)
Расход топлива, подаваемого в топку, кг/ч:
(2.13)
где D, Dпр – количество вырабатываемого пара и расход воды на продувку, кг/ч.
Расчётный расход сжигаемого топлива, кг/ч:
(2.14)
Представленная ниже табл. 2.3 является образцом для оформления отчета по определению теплового баланса в котельном агрегате.
Таблица 2.3