Состав рабочей массы топлива:
Wр = 6,0 %
Ар= 32,0 %
Sрк=3,7; Sрор=1,6 %
Cр = 48,6 %
Hр = 3,5 %
Nр=0,6; Oр= 4,0 %
2.2.Определение низшей теплоты сгорания, теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания
2.3 Определение коэффициента избытка воздуха
по газоходам
3 Действительные объемы продуктов сгорания, доли трехатомных газов и водяных паров
Таблица 3.1 Действительные объемы продуктов сгорания, доли трехатомных газов и водяных паров
| Величина и расчетная формула | Газоход | |||||
| 
| 
| 
| 
| 
| |
Объем водяных паров, м3/кг
| 0,565 | 0,567 | 0,569 | 0,571 | 0,573 | 0,576 |
Полный объем газов, м3/кг
| 6,752 | 6,913 | 7,021 | 7,182 | 7,289 | 7,451 |
Объемная доля трехатомных газов
| 0,139 | 0,136 | 0,134 | 0,131 | 0,129 | 0,126 |
Объемная доля водяных паров
| 0,0837 | 0,082 | 0,081 | 0,080 | 0,079 | 0,077 |
Доля трехатомных газов и водяных паров
| 0,223 | 0,218 | 0,215 | 0,211 | 0,208 | 0,203 |
Безразмерная концентрация золовых частиц, кг/кг
| 0,0338 | 0,0331 | 0,0326 | 0,0319 | 0,0314 | 0,0308 |
4 Энтальпия продуктов сгорания
Таблица 4.1 
таблица
| 
| 
| 
| 
| 
| |||||
| 
| 
| 
| 
| 
| |||||
| 100 | 789 | 702 | 81 | 15,76 | 1045,7 | |||||
| 200 | 1600 | 1411 | 169 | 32,97 | 2074,3 | 2116,6 | ||||
| 300 | 2444,5 | 2140 | 264 | 51,4 | 3123,7 | 3166,5 | 3230,7 | |||
| 400 | 3289 | 2869 | 360 | 70,17 | 4115,3 | 4201,3 | 4258,7 | |||
| 500 | 4180,5 | 3631 | 459 | 89,35 | 5228,3 | 5337,2 | ||||
| 600 | 5072 | 4393 | 561 | 109,18 | 6253,4 | 6341,3 | ||||
| 700 | 6005,5 | 5187,5 | 663 | 129,1 | 7400,6 | 7504,4 | ||||
| 800 | 6939 | 5982 | 768 | 149,5 | 8547,9 | |||||
| 900 | 7912 | 6801,5 | 876 | 170,5 | 9742,4 | |||||
| 1000 | 8885 | 7621 | 985 | 191,8 | 10708,2 | 10936,8 | ||||
| 1100 | 9875 | 8452 | 1098 | 213,8 | 11899,4 | 12152,96 | ||||
| 1200 | 10865 | 9283 | 1207 | 235 | 13088,6 | |||||
| 1300 | 11868,5 | 10136 | 1362 | 265 | 14309,7 | |||||
| 1400 | 12872 | 10989 | 1584 | 308 | 15551,8 | |||||
| 1500 | 13899,5 | 11853 | 1760 | 342,7 | 16805,1 | |||||
| 1600 | 14927 | 12717 | 1877 | 365,6 | 18041,4 | |||||
| 1700 | 15971 | 13581 | 2066 | 402,3 | 19315,2 | |||||
| 1800 | 17015 | 14445 | 2187 | 425,9 | 20569 | |||||
| 1900 | 18073 | 15331 | 2388 | 465,1 | 21865,2 | |||||
| 2000 | 19131 | 16217 | 2514 | 489,6 | 23138,1 |
Нзл = 0,01аунАР∙(Сθ)зл
HГ = HГ0 + (α-1)∙ Hв0 + Нз
5 Расчет теплового баланса котла
Таблица 5.1 Тепловой баланс
| Рассчитываемая величина | Обо-значение | Размер- ность | Формула или обоснование |  Расчет
|
| Располагаемое тепло топлива | 
| 
|
| |
| Температура уходящих газов | 
| 
| Задано | |
| Энтальпия уходящих газов | 
|
|  таблица
| 1366,97 |
| Температура холодного воздуха | 
|
| Задано | |
| Энтальпия холодного воздуха | 
|
| 
(13)
| 211,1 |
| Потери тепла от: | ||||
| - химического недожога | 
| 
| [2, табл. 4.6] | |
| -механического недожога | 
|
| [3, график 5.1] | 0,4 |
| - от наружного охлаждения | 
|
| [3, график 5.1] | 0,5 |
| - с уходящими газами | 
|
| 
| 
|
| Сумма тепловых потерь | 
|
| 
|  
|
| КПД котельного агрегата | 
|
| 
|  
|
| Давление перегретого пара за котлом | 
| 
| Задано | |
| Давление в барабане | 
|
| 
| 
|
| Давление в экономайзере | 
|
| 
|  
|
| Температура перегретого пара | 
|
| Задано | |
| Энтальпия перегретого пара | 
|
| [3, табл. 25] | |
| Температура питательной воды | 
|
| Задано | |
| Энтальпия пиательной. воды | 
|
| [3, табл. 24] | 993,4 |
| Энтальпия воды на линии насыщения | 
|
| [3, табл. 23] | |
| Тепло, полезно использованное в котельном агрегате | 
|
| 
| 
|
| Паропроизводительность | 
| 
| Задано | 58,3 |
| Величина продувки | 
|
| 
| 
|
| Полный расход топлива | 
|
| 
| 
|
| Расчетный расход топлива | 
|
| 
|
|
| Коэффициент сохранения тепла | 
| ––––– | 
| 
|
6 Расчет топочной камеры
6.1 Конструктивные характеристики топки
Площадь фронтальной стенки:
(24)
Площадь задней стенки:
(25)
Площадь боковых стенок:
(26)
Площадь потолка:
(27)
Площадь выходного окна:
(28)
Площадь стен топки:
(29)
Площадь горелок:
(30)
Площадь стен токи, закрытых экранами:
(31)
Объем топочной камеры:
(32)
Диаметр и толщина стен труб:
-экранов
-потолочных труб
Угловой коэффициент:
-экранов
(33)
-потолочных труб
S – шаг между трубами:
(34)
-труб, расположенных в выходном окне – ширм
Лучевоспринимающие поверхности:
-экранов:
(35)
-потолочной части:
(36)
-в выходном окне:
(37)
-топки:
(38)
Эффективная толщина излучающего слоя:
(39)
Таблица 6.2 Тепловой расчет топки
| Рассчитываемая величина | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет | ||||
| Коэффициент избытка воздуха в топке | 
| ––– | Принято | 1,20 | ||||
| Присос воздуха в топке | 
| — | [2, табл. 1.8] | 0,08 | ||||
| Присос воздуха в Системе пылеприготовления |  
| — | [2, стр. 18] | 0,4 | ||||
| Температура горячего воздуха | 
| 
| [2, табл. 1.6] | |||||
| Энтальпия горячего воздуха | 
| 
| По  таблице
| 1775,5 | ||||
| Тепло, вносимое воздухом в топку | 
|
| = 
(40)
| 
| ||||
| Полезное тепловыделение в топке |
|
| = 
(41)
| 
| ||||
| Теоретическая температура горения | 
|
| По таблице
| 21867,7 | ||||
| Относительное положение максимума температур по высоте топки | 
| ––– | = 
(42)
| 
| ||||
| Коэффициент | 
| ––– | = 
(43)
| 
| ||||
| Температура газов на выходе из топки | 
|
| [2, табл. 4.7] | |||||
| Энтальпия газов на выходе из топки | 
|
| По таблице
| 13088,6 | ||||
| Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания | 
| 
| = 
(44)
| 
| ||||
| Продолжение таблицы 6.2. | ||||||||
| Произведение | 
| 
| = 
(45)
| 
| ||||
| Коэффициенты ослабления лучей: -трехатомными газами | 
| 
| 
(46)
| 
| ||||
| -золовыми частицами | K зл |
|
(47)
| 
| ||||
| - коксовыми частицами | 
|
| принято | 0,5 | ||||
| - топочной средой | 
|
| = 
(48)
| 4,4∙0,223+2,9·0,0338+0,5=4,4 | ||||
| - оптическая толщина излучения слоя | KPS | — | KPS (49) | 4,4·0,1·5,7=2,5 | ||||
| - степень черноты факела | 
| —
|  = 
(50)
| 
| ||||
| Коэффициенты тепловой эффективности: -гладкотрубных экранов | 
| ––– | = 
(51)
| 
| ||||
| - условный коэффициент загрязнения | 
| ––– | [2, табл. 4.8] | 0,5 | ||||
| -потолочных труб | 
| ––– | = 
(52)
| 
| ||||
| -труб в выходном окне(ширм) | 
| ––– | = 
(53)
| 
| ||||
| Угловой коэффициент ширм в выходном окне | Xокн | — | Рис. 5.19[2] | |||||
| Условный коэффициент загрязнения ширм | 
| ––– | = 
(54)
|  
| ||||
| Коэффициент | 
| ––– | =  (55)
| 
| ||||
| Продолжение таблицы 6.2. | ||||||||
| Средний коэффициент тепловой эффективности | 
| ––– | 
(56)
| 
| ||||
| Степень черноты топочной камеры | 
| ––– | = 
(57)
| 
| ||||
| Температура газов на выходе из топки | 
| 
| [2, формула 7.6] | |||||
| Энтальпия газов на выходе из топки | 
|
| По  таблице
| 11375,3 | ||||
| Количество тепла, воспринятого в топке | 
|
| = 
(58)
| 
| ||||
| Средняя тепловая нагрузка луче-воспринимающей поверхности | 
| 
| = 
(59)
| 
| ||||
| Теплонапряжение топочного объема | 
| 
| = 
(60)
| 
| ||||
(61)
7 Расчет пароперегревательного тракта
Рис. 7.1 Принципиальная тепловая схема пароперегревательного тракта
Б- Барабан котла.
РП- радиационный потолочный папроперегреватель.
ШП- ширмовый пароперегреваиель.
КП1 и КП2- конвективные пароперегреватели первой и второй ступени
КСН- конденсатор собствееных нужд котла.
ВПР1 и ВПР2- первый и второй впрыскивающие пароохладители.
Рис. 7.2 Эскиз пароперегревательного тракта
Таблица 7.1 Расчет потолочного пароперегревателя
| Рассчитываемая величина | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчет
|
| Диаметр и толщина стен труб | 
| 
| По чертежу | 
|
| Тепловосприятие РП из топки | 
|
|  = 
(62)
| 
|
| Лучевоспинима-ющая поверхность РП | 
| 
|  = 
(63)
| 41,68 |
| Коэффициент распределения тепла по высоте топки | 
| ––– | [2, табл. 4.10] | 0,6 |
| Температура пара на входе в РП | 
| 
| [2, табл. 23] | 340,5 |
| Энтальпия пара на входе в РП | 
|
| [2, табл. 23] | |
| Величина впрысков | 
| 
| =0,06 
(64)
| 4,6 |
| Величина первого впрыска | 
|
| = 
(65)
| 
|
| Величина второго впрыска | 
|
| = 
| 
|
| Приращение энтальпии пара в РП | 
| 
| = 
(66)
| 
|
| Энтальпия пара на выходе из РП | 
|
| = 
(67)
| 
|
| Температура пара на выходе из РП | 
|
| [2, табл. 25] |
7.2 Расчет ширмового пароперегревателя
Таблица 7.2.1 Конструктивные характеристики ШП
| Рассчитываемая величина | Обо-значе-ние | Размер-ность | Формула или обоснование | Расчет | |
| Диаметр и толщина стен труб |
|
| По чертежу | 
| |
| Шаги: | |||||
| -поперечный (между ширмами) | 
| 
| По чертежу | =0,56
| |
| -продольный (между трубами в ширме) | 
|
| По чертежу | =0,035
| |
| Относительные шаги: | |||||
| -поперечный | 
| ––– | 
(68)
| 
| |
| -продольный | 
| ––– | 
|  
| |
| Количество ширм поперек газохода | 
| 
| По чертежу | ||
| Количество труб в ширме | 
|
| По чертежу | ||
| Число параллельно включенных ширм | 
|
| 
(69)
| 
| |
| Полная поверхность нагрева ШП | 
| 
| 
(70)
|  
| |
| Лучевосприни-мающая поверхность ШП | 
|
|  
(71)
| =82,175
| |
| Расчетная поверхность нагрева ШП | 
|
| 
(72)
|  
| |
| Живое сечение для прохода газов | 
|
| По чертижу (73) | 78,079
| |
| Продолжение таблицы 7.2.1 | |||||
| Толщина излучающего слоя | 
| 
| 
(74)
|  
| |
| Живое сечение прохода пара
| Fп | м2 |
(75)
|
| |
Таблица 7.2.2 Тепловой расчет ШП
| Рассчитываемая величина | Обо-значение | Размер-ность | Формула или обоснование | Расчет
| |
| Температура газа на входе в ШП | 
| 
|  
(76)
| ||
| Энтальпия газа на входе в ШП | 
| 
| По  таблице
| 11617,8 | |
| Температура пара на входе в ШП | 
|
| 
(77)
| ||
| Энтальпия пара на входе в ШП | 
|
|  
(78)
| 2713,1 | |
| Температура пара на выходе из ШП | 
|
| Задаемся | ||
| Энтальпия пара на выходе из ШП | 
|
| [3, табл. 25] | 3048,1 | |
| Лучистое тепло, воспринятое из топки ШП | 
|
| 
(79)
| 
| |
| Коэффициент распределения тепла по высоте топки | 
| ––– | [2, табл. 4.10] | 0,6 | |
| Тепло, воспринятое ШП по уравнению теплового б |