35
Таблица 2.9
Объемы газов, объемные доли трех атомных газов
V
0
= 10,47 м
3
/нм
3
, V
RO2
= 1,13 м
3
/нм
3
, V
0
Na
= 8,27
м
3
/нм
3
, V
0
Н
2
О
= 2,34 м
3
/нм
3
, V
0
2
= 12,27 м
3
/нм
3
Газоходы
Экономайзер
1,15
1,571
2,365
13,335
0,084
0,177
0,261
Котельный пучок
1,075
0,785
2,352
12,537
0,090
0,187
0,277
Топка
1,05
0,523
2,348
12,271
0,092
0,191
0,283
Размерност
ь
-
нм
3
/нм
3
нм
3
/нм
3
нм
3
/нм
3
-
-
-
Величины
Среднее значение коэффициента
избытка воздуха α в газоходах
Объем избыточного воздуха, (α
– 1) ·
V
0
Объем водяных паров,
V
Н
2
О
= V
0
Н
2
О
+ 0,0161· (α
– 1) ·
V
0
Полный объем продуктов сгорания,
V
г
= V
RO
2
+ V
0
N
2
+ V
H
2
O
+ (α
– 1) ·
V
0
Объемная доля сухих трех атомных газов,
Ч
RO
2
= V
RO
2
/ V
г
Объемная доля водяного пара,
Ч
H
2
О
= V
H
2
O
/ V
г
Суммарная доля трех атомных газов,
Ч
n
= Ч
RO
2
+ Ч
H
2
О
36
2.3.3. Расчет энтальпий
Энтальпия продуктов сгорания дана в таблице 2.10.
Таблица 2.10
Энтальпия продуктов сгорания
Поверхность
нагрева
Температура
после
поверхности
нагрева, °С
I
0
в
ккал/м
3
I
о
ч
ккал/м
3
I
в
изб
ккал/м
3
I
ккал/м
3
Топка
α = 1,05
2100
2000
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
8101
7681
7261
6842
6432
6024
5615
5205
4795
4398
3998
3598
3211
2834
9907
9378
8857
8332
7814
7602
6791
6289
5782
5286
4803
4321
3843
3372
405
384
363
342
322
301
281
260
240
220
200
180
160
142
10312
9762
9220
8674
8136
7603
7072
6549
6022
5506
5003
4501
4003
3514
Котельный пучок
α = 1,1
800
700
600
500
400
2834
2454
2079
1714
1357
3372
2911
2463
2029
1602
283
245
208
171
136
3655
3156
2671
2200
1738
Экономайзер
α = 1,2
400
300
200
100
1357
1009
667
332
1602
1186
782
387
271
202
133
66
1873
1388
915
453
37
2.3.4. Расчет теплообмена в топке
Расчет теплообмена в топке дан в таблице 2.11.
Таблица 2.11
Расчет теплообмена в топке
№
п/п
Рассчитываемая
величина
Обозна
чение
Расчетная формула
Размер-
ность
Расчет
1
2
3
4
5
6
1
Объем топочной камеры
V
т
Из конструктивных
характеристик
м
3
29,0
2
Полная
лучевоспринимающая
поверхность топки
Н
л
Из конструктивных
характеристик
м
2
60,46
3
Полная поверхность топки
F
ст
Из конструктивных
характеристик
м
2
64,22
4
Степень экранирования
топки
Х
cn
л
F
Н
-
94,0
22,64
46,60
5
Эффективная толщина
излучающего слоя
S
cn
т
F
V
6,3
м
625,1
22,64
29
6,3
6
Объемная доля водяных
паров
r
н
2
о
По таблице
-
0,191
7
Суммарная объемная доля
3-х атомных газов
r
п
По таблице
-
0,283
8
Произведение
r
п
·S
Р·r
п
·S
2
см
кгсм
1 · 0,283 · 1,625 = 0,459
38
Продолжение таблицы 2.11
1
2
3
4
5
6
9
Тепло, вносимое воздухом в
топку
Q
в
(α
Т
- ∆α
Т
) + ∆α
Т
·I
хв
ккал/м
3
(1,05 – 0,05) + 0,05 · 99,8 = 5,99
10
Полезное тепловыделение в
топке
Q
Т
в
н
р
Q
q
Q
100
100
3
ккал/м
3
876299,5
100
5,0100
8800
11
Теоретическая температура
горения
θ
a
По IT таблице
°С
1816
12
Температура газов на
выходе из топки
θ"
Т
Принимается с последующим
уточнением
°С
1100
13
Теплосодержание газов на
выходе из топки
I"
Т
По IT таблице
ккал/м
3
5003
14
Средняя суммарная
теплоемкость продуктов
сгорания на 1 м
3
топлива
θ
ср
та
тт
IQ
ккал/м
3
25,5
11001816
50038762
15
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами
кг
номограмма
-
2,4
16
Коэффициент ослабления
лучей
к
Кr·rп
-
2,4 · 0,283 = 0,679
17
Оптическая толщина
газового слоя
KPS
KPпS
-
1,625 · 1 · 0,679 = 1,1
18
Степень черноты факела
аф
номограмма
-
0,45
19
Условный коэффициент
открытых экранов
ε
таблица
-
0,65
20
Средний коэффициент
тепловой эффективности
ψ
ст
ст
F
FХi
-
0,85
21
Степень черноты топочной
камеры
аТ
срфф
ф
аа
а
)1(
-
49,0
85,0)45,01(45,0
45,0
39
Продолжение таблицы 2.11
1
2
3
4
5
6
22
Параметр
М
0,54 – 0,2 ·Хт
-
0,54 – 0,2 · 0,8625 = 0,37
23
Коэффициент уровня
горелок
ХТ
Т
г
H
h
-
8625,0
2400
2040
24
Температура газов на
выходе из топки
θ"
Т
273
1)
)(10
9,4
(
6,0
8
3
срсрр
атcтср
а
В
ТаF
М
Т
°С
1)
25,55,173298,010
209849,022,6485,09,4
(37,0
2089
6,0
8
3
1081273
25
Тепло, переданное
излучением в топке
Q
Т
л
)(
тт
IQ
ккал/м
3
0,98 · (8762 - 4907) = 3778
26
Тепловая нагрузка
лучевоспринимающей
поверхности нагрева
Q
к
л
т
лр
Н
QВ
чм
ккал
2
3
104,109
46,60
37785,1751
27
Видимое тепловое
напряжение топочного
объема
q
v
т
р
нр
V
QВ
ккал/м
3
3
104,531
29
88005,1751
40
2.3.5. Расчет конвективного пучка
Расчет конвективного пучка выполняется в таблице 2.12
Таблица 2.12
Расчет конвективного пучка
№
п/п
Рассчитываемая
величина
Обоз-
наче-
ние
Расчетная формула
Размер
-
ность
Расчет
1
2
3
4
5
6
1
Температура газов на входе
в фестон
θ´
θ´ = θ"
т
°С
1081
2
Энтальпия газа на входе в
фестон
I´
I´ = I"
т
Ккал/м
3
4907
3
Температура газов на
выходе из котельного пучка
θ"
Принимается предварительно
°С
300
4
Энтальпия газов на выходе
из котельного пучка
I"
По IT таблице
Ккал/м
3
1388
5
Средняя температура газов
θ
ср
2
°С
5,690
2
3001081
6
Тепловосприятие
котельного пучка по
балансу
Q
б
)(
0
прс
III
Ккал/м
3
0,98 · (4907 – 1388 + 0,05·99,8) =
3514,01
7
Скорость газов
w
г
2733600
)273(
г
гсрр
F
VВ
м/с
0,10
273096,23600
537,12)5,690273(5,1732
41
Продолжение таблицы 2.12
1
2
3
4
5
6
8
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией
α
п
фszн
CCС
Счм
ккал
2
6205,11159
9
Эффективная толщина
излучающего слоя
S
d )1
4
(9,0
21
м
62,0051,0)116,2
4
(9,0
2
16,2
51
110
1
1
d
S
16,2
51
110
2
2
d
S
10
Произведение
Р
н
S
Р·r
п
·S
2
см
мкгс
1 · 0,277 · 0,226 = 0,206
11
Коэффициент ослабления
лучей 3-х атомными газами
ru
номограмма
-
3,3
12
Суммарная сила
поглощения
кPS
(K
г
· r
п
) · Р · S
-
(3,3 · 0,277) · 1 · 0,226 = 0,206
13
Степень черноты
а
ф
номограмма
-
0,17
14
Средняя температура среды
t
t = t
нас
°С
198,8
15
Температурный напор
∆t
θ
ср
- t
°С
690,5 – 198,8 = 491,7
16
Коэффициент теплоотдачи
излучением
α
л
Номограмма
а
ф
· α
н
Счм
ккал
2
0,17 · 44 = 7,5
17
Температура загрязненной
стенки
t
cт
Т
з
= t + ∆t
°С
198,8 + 25 = 223,8
18
Коэффициент теплоотдачи
от газов к стенке
α
ε · (α
к
+ α
л
)
1 · (62 + 7,5) = 69,5
19
Коэффициент уменьшения
тепловосприятия
ε
таблица
-
1
Счм
ккал
2
42
Продолжение таблицы 2.12
1
2
3
4
5
6
20
Расчетная поверхность
нагрева
Н
р
Из конструктивных
характеристик
м
2
212,4
21
Коэффициент
теплопередачи
К
ψ · α
0,85 · 69,5 = 59
22
Тепловосприятие
котельного пучка
Q
Т
р
p
B
Htк
Ккал/м
3
01,3558
5,1732
4,2127,49159
23
Невязка расчета
∆Q
100
т
бт
Q
QQ
%
%211,1100
01,3558
01,351401,3558
Счм
ккал
2
43
2.3.6. Расчет экономайзера
Расчет экономайзера выполняется в таблице 2.13.
Таблица 2.13
Расчет экономайзера
№
п/п
Рассчитываемая
величина
Обоз-
наче-
ние
Расчетная формула
Размер
-
ность
Расчет
1
2
3
4
5
6
1
Температура газов на входе
в экономайзер
θ´
Из расчета котельного пучка
°С
300
2
Энтальпия газов на входе в
экономайзер
I´
По таблице
Ккал/м
3
1388
3
Температура газов на
выходе из экономайзера
θ"
Принимается с последующим
уточнением
°С
130
4
Энтальпия газов на выходе
из экономайзера
I"
По IТ таблице
Ккал/м
3
591,6
5
Тепловосприятие по
балансу
Q
б
)(
хв
III
Ккал/м
3
0,98 · (1388 – 591,6 + 0,1·99,8) =
770,7
6
Энтальпия воды на входе в
экономайзер
i´
эк
таблица
Ккал/кг
102,0
7
Температура воды на входе
в экономайзер
t´
эк
Принимается предварительно
°С
102
8
Энтальпия воды на выходе
из экономайзера
i"
эк
эк
i
прк
бр
DD
QВ
Ккал/кг
02,1541,102
106,2
7,7705,1732
3
9
Температура воды на
выходе из экономайзера
t"
эк
По таблице
°С
152
44
Продолжение таблицы 2.13
1
2
3
4
5
6
10
Температурный напор
∆t
м
б
мб
t
t
tt
ln
1,80
22
198
ln
22198
22130152
198102300
м
б
t
t
11
Средняя температура газов
θ
ср
2
°С
215
2
130300
12
Средняя температура воды
t
ср
2
экэк
tt
°С
127
2
102152
13
Средняя скорость газов
w
г
2733600
)273(
г
гсрр
F
VВ
м/с
0,9
273288,13600
335,13)215273(5,1732
14
Эффективная толщина
излучающего слоя
S
d )1
4
(9,0
21
м
62,0076,0)197.1
4
(9,0
2
97,1
76
150
1
1
d
S
97,1
76
150
2
2
d
S
15
Произведение
Р
н
S
Р·r
п
·S
2
см
мкгс
1 · 0,261 · 0,275 = 0,071
16
Оптическая величина
кPS
(K
г
· r
п
) · Р · S
-
(3,2 · 0,261) · 1 · 0,275 = 0,23
17
Степень черноты продуктов
сгорания
а
По номограмме
-
0,2
18
Температура загрязненной
стенки
t
з
t
ср
+∆t
°С
127 + 25 = 152