Тепловий розрахунок топки парогенератора.

Тепловий розрахунок топкової камери виконано з припущенням, що котельний агрегат буде мати паропродуктивність D, кг/с і тиск в барабані Р_б, МПа, температуру перегрітої пари t_пп, ^оС, температури живильної води t_жв, ^оС.

5.1.1. Конструктивні характеристики топки.

5.1.1.1 Визначають розміри горизонтального перетину топки, м

ширина а _т

глибина b_m

5.1.1.2 Приймають глибину устя холодної воронки (розміри у вузькому перетині), м

5.1.1.3 Знаходять кут нахилу фронтового та заднього скатів холодної воронки, град

Величини п. п. 5.1.1.1-5.1.1.3 визначають за кресленнями розраховуємого котельного агрегату або обміром.

5.1.1.4 Підраховують висоту холодної воронки, м

5.1.1.5 Обчислюють розмір площини по глибині топки, яка обмежує активний об'єм топки унизу, м

5.1.1.6 Підраховують довжину скату холодної воронки у межах активного об'єму топки, м

5.1.1.7 Визначають висоту фронтової стіни (розмір від верху холодної воронки до нахиленої стелі), м

5.1.1.8 Знаходять висоту задньої стіни (розмір від верху холодної воронки до низу фестону), м

5.1.1.9 Визначають кут нахилу стелі до горизонтальної площини, град

5.1.1.10 Знаходять довжину нахиленої стелі, м

5.1.1.11 Визначають кут нахилу фестону до вертикальної площини, град

5.1.1.12 Знаходять розмір по висоті площини, яка проходить крізь перший ряд фестону, м

Величини п. п. 5.1.1.7 – 5.1.1.12 визначаються за кресленням конструкції, що розраховується (додаток 2, рис.1).

5.1.1.13 Підраховують розміри проекцій площини фестону на горизонтальну та вертикальну площину, м

5.1.1.14 Підраховують площу поверхонь, які обмежують активний об'єм топки, м²

а) по фронтовій стіні

б) по боковій стіні

в) по задній стіні

г) по площині першого ряду фестону

д) сумарна

5.1.1.15 Підраховують об’єм активного простору топки, м³

5.1.1.16 Підраховують товщину випромінюючого шару топкового середовища, м

5.1.1.17 Вказують зовнішній діаметр труб екранів, м

d

5.1.1.18 Вказують конструктивні характеристики екранів

а) число труб у кожному екрані

б) відстань крайніх труб екранів до вісевої площини екрану на суміжній стіні (наприклад, крайніх труб фронтового екрану до площини бічних екранів)

т

в) шаги труб у екранах, м

г) відстань вісей труб екранів до внутрішньої поверхні стіни топки, М

Перелічені величини визначають за кресленням або обміром конструкції.

5.1.1.19 Підраховують відносні шаги й відносні відстані

5.1.1.20 Визначають кутові коефіцієнти кожного екрану та площини, що проходить крізь фестон

[І, с. 240, номогр. 1; ІІ, с. 67, рис. 8-4; ІІІ, с. 59, рис. 4-6; V, с. 439, рис. 7-4].

5.1.1.21 Вказують висоту запалювального поясу (якщо він є) і вказують, на яких екранах він розташований, м

5.1.1.22 Знаходять коефіцієнти забруднення поверхонь нагріву екранів

[I, с. 29, табл. 6-2; II, с. 64, табл. 8-2; III, с. 58, текст; V, с. 435, табл. 7-15].

5.1.1.23 Підраховують середнє значення коефіцієнту теплової ефективності

[I, с. 28, п. 6-20; II, с.63, форм. 8-17; III, с. 58, текст; V, с. 442, форм. 7-35].

Приведену схему підрахунку конструктивних і деяких теплових характеристик, також можна пристосувати для КУПП, що працюють на газі та мазуті. Різниця у тому, що замість розмірів холодної воронки підраховують розміри та характеристики поверхні горизонтального або слабонахиленого поду.

5.1.2 Тепловий розрахунок топкової камери

5.1.2.1 Присос повітря в топці і систему пило-заготівки відповідно:

5.1.2.2 Температура холодного повітря (прийнята раніше):

5.1.2.3 Ентальпія холодного повітря, МДж/кг:

I^о_хв

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.1.2.4 Температура гарячого повітря, ^оС:

[приймаємо з додатку 1]

5.1.2.5 Ентальпія повітря при цій температурі, МДж/кг:

I⁰_гв

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.1.2.6 Кількість тепла, внесеного в топку с повітрям знаходимо по формулі, МДж/кг:

5.1.2.7 Рециркуляція продуктів згорання в топку не передбачена.

5.1.2.8 Підраховуємо корисне тепловиділення в топці по формулі, МДж/кг:

5.1.2.9 Знаходимо теоретичну температуру горіння, ^оС:

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.1.2.10 Температура продуктів згорання в кінці топки передбачається, ^оС:

5.1.2.11 Ентальпія продуктів згорання при цій температурі, МДж/кг:

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.1.2.12 Середню сумарна теплоємкість продуктів згорання в інтервалі температур від до ;кДж/кг*К:

5.1.2.13 Коефіцієнт зберігання тепла знаходимо по формулі:

5.1.2.14 Відносне місто положення максимальних температур:

h_г – висота положення осей пальників від поду топки чи середини холодної воронки, м; [додаток 2, рис. 2];

Н_г – загальна висота топки від поду чи середини холодної воронки до середини вихідного вікна, м; [додаток 2, рис. 2];

Δ х – поправка, яка враховує зміщення максимуму температури в топці відносно рівня розташування пальників:

· для пиловугільних топок значення Δ х дорівнює:

при горизонтальному розташуванні вихрових пальників Δ х = 0;

при горизонтальному розташуванні прямоточних пальників Δ х = 0,1;

при повороті пальників на 20⁰ вниз Δ х = - 0,1;

при повороті пальників на 20⁰ вверх Δ х = 0,1.

Ø для газомазутних пальників:

при паропродуктивності агрегату D ˃ 35 т/годину Δ х = 0;

при паропродуктивності агрегату D ≤ 35 т/годину Δ х = 0,15.

[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр26, п.6-13]

5.1.2.15 Знаходимо параметр температурного поля:

5.1.2.16 Тиск продуктів згорання в топці приймаємо, МПа:

Р = 0,1

5.1.2.17 Об’ємна доля водяних парів в продуктах згорання в топці:

5.1.2.18 Об’ємна доля трьохатомних газів в продуктах згорання в топці:

5.1.2.19 Сумарний парціальний тиск трьохатомних газів та водяних парів визначаємо по формулі;МПа:

5.1.2.20 Ефективна ступінь чорноти факела

Ø при спалювання твердого палива:

§ Середній діаметр зольних частин:

d_з =16 мкм

§ Оптична товщина потоку зольних частинок:

§ Оптична товщина коксових частин в факелі полум’я:

[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр. 25, п.6-06 ]

§ Оптична товщина газового потоку полум’я:

де ,К

§ Середня оптична товщина напівсвітящегося полум’я

§ Ефективна ступінь чорноти факела

Ø при спалюванні газомазутного палива:

§ Коефіцієнт послаблення променів частини топкової камери, яка не світиться, 1/(м·МПа):

– сумарна об'ємна частка трьохатомних газів,

– коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами, 1/(м·МПа):

де ,К

§ Коефіцієнт послаблення променів частини топкової камери, яка світиться, 1/(м·МПа):

§ Коефіцієнт послаблення сажистими частками, 1/(м·МПа):

– відповідно зміст вуглеводню та водню в паливі [склад палива],

§ Для газоподібного палива

§ Ступінь чорноти частини газомазутного полум'я, яке світиться та не світиться:

§ Ефективна ступінь чорноти факела

– коефіцієнт, який враховує заповнення об’єму топки полум’ям, яке світиться;

при

для газу т= 0,1;

для мазуту т= 0,55.

при

для газу т= 0,6;

для мазуту т= 1.

5.1.2.21 Ступінь чорноти топки знаходимо

5.1.2.22 Випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла, кВт/(м²К):

5.1.2.23 Розрахункова витрата палива (розрахована раніше), кг/с:

В^р

5.1.2.24 Температуру продуктів згорання на виході з топки розраховуємо за формулою:

,К

Розбіжність із заздалегідь прийнятим значенням менше 50^оС. Уточнення середньої об’ємної теплоємності і подальшого за нею розрахунку не потребує.

5.1.2.25 Ентальпія продуктів згорання при знайденій температурі, МДж/кг:

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.1.2.26 Кількість тепла, переданого в топці променевим теплообміном знаходимо по формулі, МДж/кг:

Дата добавления: 2015-08-17