Тепловой баланс парового котла
Формула интерполяции 
, (13)
Располагаемое тепло топлива принимаем
Температура уходящих газов (из задания)
Энтальпия уходящих газов (из таблицы 2, котельный пучок)
По формуле (13) вычисляем
Энтальпия холодного воздуха при α=1 (по заданной температуре воздуха в котельной 
из таблицы 2)
По формуле (13) вычисляем
Потери тепла от механического недожога для используемого топочного устройства
%
Потери тепла с уходящими газами 
, %, рассчитывают по формуле
, (14)
По формуле (14) вычисляем
%
Потери тепла от химического недожога
%
Потери тепла в окружающую среду для теплогенератора с хвостовой поверхностью нагрева заданной теплопроизводительности
%
Потери тепла с физическим теплом шлаков
%
Сумма тепловых потерь 
, %, вычисляют по формуле
, (15)
По формуле (15) вычисляем
%
КПД теплогенератора 
, %, вычисляют по формуле
, (16)
По формуле (16) вычисляем
%
Энтальпия насыщенного пара при заданном давлении 1МПа (10 бар) ([1].c.204,таблица 23)
при 
Энтальпия питательной воды
при 
Полезно использованное тепло 
, рассчитывают по формуле
(17)
где 
паропроизводительность теплогенератора, 
(задание)
По формуле (13) вычисляем
Паропроизводительность в секунду
(18)
Полный расход 
, 
, топлива рассчитывают по формуле
, (19)
По формуле (19)вычисляем
Часовой расход 
, 
, рассчитывают по формуле
, (20)
По формуле (20)вычисляем
Коэффициент сохранения тепла 
, рассчитывают по формуле
, (21)
По формуле (21)вычисляем
Расчёт топки
Объём топочной камеры, 
, 
рассчитывают по формуле
, (22)
где 
внутренний диаметр жаровой трубы (для цилиндрической топки), м;
длина топки с учетом камеры догорания, м.
По формуле (22) получаем
Полную лучевоспринимающую поверхность нагрева 
, 
, рассчитывают по формуле
, (23)
По формуле (23)вычисляем
Поверхность стен 
, рассчитывают по формуле
, (24)
По формуле (24)вычисляем
Коэффициент загрязнения экранов ([1], c.29, таблицы.6-2)
Коэффициент тепловой эффективности экранов 
, рассчитывают по формуле
, (25)
По формуле (25)вычисляем
Эффективную толщину излучающего слоя 
, 
, рассчитывают по формуле
, (26)
По формуле (26)вычисляем
Абсолютное давление газов в топке (принимается)
Температура газов на выходе из топки
Объёмная доля водяных паров (из таблицы 2 топка)
Объёмная доля трёхатомных газов (из таблицы 2 топка)
Суммарная поглощающая способность трёхатомных газов и паров 
, рассчитывается по формуле
, (27)
По формуле (27)вычисляем
Сжигание газообразного топлива.
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами 
, 
, рассчитывается по формуле
(28)
По формуле (28) вычисляем
Коэффициент ослабления сажистыми частицами 
, 
, рассчитывается по формуле
, 
(29)
По формуле (29) вычисляем
Отношение 
рассчитывается по формуле
, (30)
По формуле (30) вычисляем
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, золовыми и коксовыми частицами 
, , рассчитывается по формуле
(31)
По формуле (31) вычисляем
Степень черноты светящегося пламени 
, рассчитывается по формуле
(32)
По формуле (32) вычисляем
Степень черноты не светящегося пламени 
, рассчитывается по формуле
, (33)
По формуле (33) вычисляем
Степень черноты факела при сжигании газообразного топлива 
, рассчитывается по формуле
, (34)
При сжигании газообразных топлив 
По формуле (35) вычисляем
(35)
Степень черноты топки 
, рассчитывается по формуле
(36)
По формуле (36) вычисляем
Тепло, вносимое холодным воздухом в топку 
, 
, рассчитывается по формуле
, (37)
По формуле (37) вычисляем
Тепловыделение в топке 
, , рассчитывается по формуле
(38)
По формуле (38) вычисляем
Теоретическая температура горения 
, определяем по таблице 2 (см «расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания» (топка)) методом интерполяции при 
По формуле (13) вычисляем
Средняя теплоёмкость продуктов сгорания 
, 
, рассчитывается по формуле
, (39)
По формуле (39) вычисляем
относительное положение максимума температур
Параметр 
, учитывающий характер распределения максимальных температур пламени по высоте топки рассчитывается по формуле
, (40)
По формуле (40) вычисляем
Температура газов на выходе из топки 
, , рассчитывается по формуле
, (41)
Оптимальные значения температуры на выходе из топки находятся в пределах 900-1150 . Если расхождение рассчитанной и предварительно заданной температуры на выходе из топки превосходит 10 , то расчет следует повторить – метод последовательных приближений,- приняв в качестве нового предварительного значения температуры полученное в расчете. В данном расчете расхождение составляет 2 .
По формуле (41) вычисляем
Энтальпия газов 
, 
, на выходе при 
из топки находится из таблицы 3
Тепло, переданное излучением в топке 
, рассчитывается по формуле
(42)
По формуле (42) вычисляем
Теплонапряжение топочного объёма 
, 
, рассчитывается по формуле
(43)
По формуле (43) вычисляем
Расчёт котельного пучка
Температура газов на входе в пучок
Энтальпия газов перед пучком
Конвективная поверхность нагрева
;
Наружный диаметр труб пучка
Шаг труб поперёк потока газа 
Шаг труб вдоль потока газов
Живое сечение пучка для прохода газов
Температура газов за пучком
Энтальпия газов за пучком при 
Тепло, отданное газами по уравнению баланса 
, рассчитывается по формуле
, (44)
По формуле (44) вычисляем
Большая разность температур 
рассчитывается по формуле
, (45)
По формуле (45) вычисляем
Меньшая разность температур 
, , рассчитывается по формуле
, (46)
По формуле (46) вычисляем
Среднелогарифмический температурный напор 
, , рассчитывается по формуле
, (47)
По формуле (47) вычисляем
Средняя температура газов 
, , рассчитывается по формуле
, (48)
По формуле (48) вычисляем
Средняя скорость газов 
, 
, рассчитывается по формуле
, (49)
По формуле (49) вычисляем
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке 
рассчитывается по формуле
, (50)
По формуле (50) вычисляем
где 
коэффициент, учитывающий число рядов труб z по ходу газов;
при z > 10 
коэффициент, учитывающий геометрическую компоновку пучка труб
рассчитывается по формуле (51)
коэффициент теплопроводности газов при средней температуре, 
потока;
коэффициент кинематической вязкости газа при средней температуре потока, 
;
число Прандтля при средней температуре потока газа.
, (51)
По формуле (51) вычисляем
Коэффициент теплоотдачи излучением 
, 
, рассчитывается по формуле
, (52)
где 
степень черноты загрязнённой лучевоспринимающей поверхности;
степень черноты потока газов рассчитывается по формуле (54)
средняя температура газов в котельном пучке,рассчитывается по
формуле (53)
средняя температура газов рассчитывается по формуле (47)
показатель степени (для газа равен 3,6)
, (53)
По формуле (53) вычисляем
По формуле (47) вычисляем
, (54)
По формуле (54) вычисляем
(принимается)
Коэффициент ослабления излучения при средней температуре потока 
, 
, рассчитывается по формуле
(55)
По формуле (55) вычисляем
Давление в потоке газов 
.
Оптическая толщина слоя газа 
, рассчитывается по формуле 
, (56)
По формуле (56) вычисляем
По формуле (52) вычисляем
Суммарная поглощающая способность трёхатомных газов и паров 
рассчитывается по формуле
, (57)
По формуле (57)вычисляем
По формуле (28) вычисляем коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, , 
, при средней температуре дымовых газов в котельном пучке.
, (58)
- температура загрязнённой стенки для природного газа
По формуле (58) вычисляем
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, 
, 
рассчитывается по формуле
(59)
По формуле (59) вычисляем
коэффициент омывания, зависящий от угла между направлением потока газов и осью труб; при угле 900 
Коэффициент тепловой эффективности поверхности нагрева
Коэффициент теплопередачи 
, 
, рассчитывается по формуле
(60)
По формуле (60) вычисляем
Тепло, воспринятое поверхностью нагрева теплообменом 
, 
, рассчитывается по формуле
, (61)
По формуле (61) вычисляем
Проверка теплового расчёта теплогенератора
Тепловой расчёт проверяется по невязке теплового баланса 
, по формуле
, (62)
По формуле (62) вычисляем
Неточность расчета 
, %, вычисляем по формуле
(63)