Расчет топочной камеры для примера БКЗ-420




Объем топочной камеры, м³ Vт  
Лучевоспринимающая поверхность экранов, м² Hл  
Поверхность стен топки, м² Fст  
Температура горячего воздуха, tгв Принимаем

 


Продолжение табл. 3.3

Теплосодержание горячего воздуха, кДж/кг Iгв Табл. 1.5
Тепло, вносимое воздухом в топку, кДж/кг Qв 1,2·2025=2430
Полезное тепловыделение в топке, кДж/кг Qт 15660(100-1,3- -0,0085)/100-1,3 + +2430=18089
Теоретическая температура горения, tг Табл. 1.5
Относительное положение максимума температур XТ Рис. 3.1 0,347
Коэффициент М M (3.5-3.8) 0,48
Температура газов на выходе из топки, ºС Принимаем предварительно  
Энтальпия газов на выходе из топки, кДж/кг I" Табл. 1.5
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кг (18089-11229)/ /(1646-1000)=12,6
Произведение rпs Табл. 1.2. и (3.17) 0,2826·6,66=1,882

 

Продолжение табл. 3.3

Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами, 1/(м·кгс/см²) kг [1, ном. 3]   0,35
То же золовыми частицами, 1/(м·кгс/см²) kз [1, ном. 4] 6,5
То же частицами кокса, 1/(м·кгс/см²) kкокс [1, п.6-08]
Безразмерные параметры х1,x2 [1, п.6-08] 0,1 0,5
Оптическая толщина kps (0,35·0,2826+6,5· ·0,0049+0,1·0,5)· ·6,66=1,2
Степень черноты факела aф (Прил. - ном.2) 0,7
Коэффициент загрязнения поверхности экранов экр [1, п.6-20] 0,55
То же поверхности ширм ш [1, п.6-20] 0,45
Степень экранирования топки с учетом коэффициента загрязнения (0,55·1069+0,45· ·59,6)/1077=0,571  
Степень черноты топочной камеры aт (Прил. - ном.6) 0,81

Окончание табл. 3.3

Температура газов на выходе из топки, [(1646+273)/0,48· ·(4,9·0,571·1077· ·1919³∙4,19)/0,995· ·74937·12,6 ) 0,6+ +1]-273=1106
Теплосодержание газов на выходе из топки, кДж/кг I" Табл. 1.5
Количество тепла, воспринятого в топке, кДж/кг Qлт 0,995(18089- -11290)=6765
Тепло­напряжение топочного объема, кДж/м³·ч qV 74937·6765/1992==285·10³
Тепло­напряжение сечения топки, кДж/м²·ч qS BрQн /Fт 74937·6765/138,5= =4·106

4. РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕНА В ПОВЕРХНОСТЯХ НАГРЕВА

Расчёт основан на уравнениях теплового баланса и теплообмена, с помощью которых определяются тепловосприятия Q, кДж/кг (кДж/м3), рассчитываемой поверхности от омывающих газов. Для поверхностей, у которых тепло, передаваемое рабочей среде, включает в себя тепловосприятие от газов и излучение из топочного объёма, приходится отдельно учитывать оба слагаемых.

Уравнение теплового баланса для конвективного пароперегревателя

 

(4.1)

 

Для поверхностей, расположенных в конвективном газоходе, Qл = 0, поэтому для пароперегревателя и экономайзера

 

(4.2)

 

где D – расход среды через рассчитываемую поверхность, кг/ч; – энтальпии среды на выходе и входе в поверхность, кДж/кг.

Для воздухоподогревателя

 

(4.3)

 

где – отношение количества воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому (2.8); – доля рециркуляции воздуха в воздухоподогревателе:

 

, (4.4)

 

где – температура воздуха: холодного на входе в воздухоподогреватель (ВЗП) и горячего на выходе из ВЗП.

Тепло, отданное дымовыми газами:

 

(4.5)

 

где – коэффициент сохранения тепла ; – присосы воздуха по газоходам котла (см. табл. 1.1).

Значения энтальпий рабочей среды H определяются по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара [2].

Энтальпии газов воздуха , кДж/кг (кДж/м3), принимаются по табл. 1.5 при соответствующих температурах с учётом избытка воздуха ( ); для всех газоходов находится по для газохода воздухоподогревателя – по

Перепад энтальпии в пароперегревателе следует рассчитывать с учётом тепловосприятия пароохладителя. При поверочном расчёте задаются температурой газов на выходе, по (4.5) определяют отданное газами тепло, по (4.1) – температуру перегрева, а если она задана, то тепловосприятие пароохладителя, так как .

При расчёте котельных пучков и фестонов с постоянной температурой рабочей среды уравнение тепловосприятия по обогреваемой среде не составляется.

Расчёт излучения топочного объёма, например, для котельных пучков и фестонов Qл.п и Qл.ф, кДж/кг (кДж/м3), производится по формулам:

при отсутствии перед ними теплообменных поверхностей

 

(4.6)

 

при наличии перед ними трубного пучка

 

(4.7)

где

(4.8)

 

В формулах (4.6)–(4.8) – угловой коэффициент соответственно рассчитываемого пучка или фестона [1. номограмма 1,а]; фестон со смешанными по ходу газов трубами определяется как для шахматного пучка; – лучевоспринимающая поверхность, м2, входного сечения пучка, рассчитывается как произведение ширины топки на длину труб первого ряда пучка; – лучевоспринимающая поверхность, м2, предвключённого пучка и его угловой коэффициент [1, разд. 7–04]; при числе рядов труб пять и более – коэффициент распределения тепловой нагрузки по высоте топки (табл. 4.1); – среднее тепловое напряжение поверхности топочной камеры, :

(4.9)

 

Количество тепла, воспринятого в топке на 1кг (1м3) топлива, определяется как

(4.10)

При поверочном расчёте для определения по формуле (4.5) приходится задаваться температурой за поверхностью и по ней оценивать энтальпию газов на выходе. При этом можно воспользоваться следующими рекомендациями по охлаждению дымовых газов в поверхностях котельного пучка, фестона: однорядный 7–10 ; двухрядный 15–20 ; трёхрядный 30–40 ; четырёхрядный 50–60 (меньшие значения для более влажных топлив).

Тепловосприятие конвективного пароперегревателя (обозначим эту величину ), если перед ним расположен пучок или фестон, определяется по соотношению

(4.11)

 

где х – угловой коэффициент предвключенной поверхности [3, табл. 7.1]. При числе рядов предвключённого пучка пять и более . При проверочном расчёте вначале рассчитывается первая по ходу газов (горячая) часть – вторая ступень пароперегревателя.

Таблица 4.1

Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки (

Тип топки Относительная высота
Пылеугольная с твёрдым шлакоудалением: 0,6 0,8 1,0
АШ, тощий, каменные угли, сушенка бурого угля 1,1 0,8 0,6
Бурые угли, фрезерный торф 1,1 1,0 0,8
Газомазутная 1,0 0,7 0,6

 

Изменение энтальпии среды, кДж/кг, в этой ступени может быть предварительно оценено как

(4.12)

 

где приращение энтальпии пара в первой (холодной) ступени конвективного пароперегревателя (можно принять , а и тогда оценить ). Тепловосприятие пароохладителя принимают равным 15–20 кДж/кг, что позволяет на барабанном котлоагрегате поддерживать номинальный перегрев пара при нагрузке около 70 % и выше.

При работе поверхностного пароохладителя:

в рассечку

(4.13)

 

на стороне насыщенного пара

 

(4.14)

Тепловосприятие ступеней пароперегревателя по газовой стороне, кДж/кг (кДж/м3):

(4.15)

 

Значения энтальпии газов за ступенями определяются с помощью (4.5), а по и при соответствующих значениях коэффициента избытка воздуха с помощью табл. 1.5 определяются температуры газов за ступенями пароперегревателя .

Табл. 4.2–4.19 необходимы для оформления теплового расчета курсовой работы студента.

Таблица 4.2





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!