Объемы воздуха и продуктов сгорания топлива

Объемы воздуха и продуктов сгорания топлива. Теоретический объем воздуха: Теоретический объем сухих продуктов сгорания: Теоретический объем дымовых газов при где ) – для паромеханической форсунки.

Принимаем Действительные объемы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах при определяют для твердого, жидкого и газообразного топлива.

Теоретическое количество влажного воздуха: 2.5 Тепловой баланс Тепловой баланс составляется для оценки расходов топлива. Есть 2 уравнения теплового баланса: 1 – прямое уравнение теплового баланса 2 – обратное уравнение теплового баланса Прямое уравнение теплового баланса позволяет быстро оценить КПД котла.

Выявить причину отклонения от нормальной работы невозможно. Для этого используется обратное уравнение теплового баланса, которое анализируя тепловые потери, позволяет выявить причину. (2.4) Энтальпия перегретого пара определяется по таблицам воды и водяного пара: из таблицы 3.1 ( ) Энтальпия питательной воды определяется по формуле: (2.5) Располагаемая теплота рабочей массы топлива определяется по формуле: (2.6) где: – физическое тело топлива; – температура подогретого топлива. (2.7) для паромеханической форсунки (2.8) где: – удельная теплоемкость жидкого топлива; – температура подогретого топлива. при вязкости (для паромеханической форсунки) КПД котла определяется из обратного уравнения теплового баланса по формуле: (2.9) где: – потеря теплоты с уходящими газами; – тепловые потери от химического недожога; – тепловые потери от химического недожога; – потери теплоты через обмундировку. (2.10) где: – энтальпия уходящих газов, определяемая по диаграмме дымовых газов при температуре уходящих газов ; ; ; – для вспомогательного котла - для двухстеночного котла 2.6 Расчет топки котла Поверочный расчет топки котла сводится к определению температуры газов на выходе из топки и тепловосприятие при заданной величине радиационной поверхности нагрева (2.11) (2.12) Поскольку величины критерия Больцмана и степени черноты топки зависят от температуры дымовых газов на выходе из топки, расчет проводят методом последовательных приближений.

Задаются в первом приближении величиной температуры дымовых газов на выходе из топки и вычисляют величины степени черноты топки и критерия Больцмана. В общем случае для первого приближения можно принимать (для жидкого и газообразного топлива) ; принимается . 2.6.1 Сравнение величин фактического и допускаемого тепловых напряжений. (2.13) где: – объем топки (по прототипу) топка выдержит 2.6.2 Определение степени черноты камерной топки котла (2.14) где: – коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения или изоляции поверхности; - степень экранирования топки, определятся по формуле: (2.15) где: – радиационная поверхность нагрева (по прототипу) - суммарная поверхность стен топки. - эффективная степень черноты факела: (2.16) где: - коэффициент усреднения (для ) - степень черноты светящегося пламени степень черноты несветящего пламени (2.17) (2.18) Коэффициент ослабления лучей: (2.19) Для топок работающих без наддува: Эффективная толщина излучающего слоя пламени: Тогда: Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами: Тогда: 2.6.3 Определение адиабатной температуры горения: (2.20) влажность. температура горячего воздуха По величине по диаграмме дымовых газов величина абсолютной теоретической температуры горения. По диаграмме дымовых газов величина теплосодержания дымовых газов на выходе из топки при температуре . 2.6.4 Определение критерия Больцмана: Суммарная объемная теплоемкость: (2.21) Коэффициент сохранения теплоты: (2.22) Примем: Критерий Больцмана: 2.6.5 Определение температуры газов на выходе из топки: коэффициент зависящий от режима горения и теплообмена, а также от вида факела.

Температуры дымовых газов на выходе из топки: Что меньше 50 К, следовательно температура выбрана верно. 2.6.6 Определение тепловосприятия котла: 2.7 Расчет конвективной поверхности нагрева 2.7.1 Расчет теплообмена в парообразующем пучке: Расчет конвективной поверхности сводиться определению температура газов на выходе и количество теплоты, переданное в конвективном пучке при заданной поверхности. 1 наружный диаметр труб 2 количество рядов труб 3 поперечный шаг труб продольный шаг труб 4 количество труб в одном ряду где: - ширина газохода. 5 Площадь живого сечения для прохода газов: где: - средняя длина проекции активно работающей, в рассматриваемом пучке, трубы (без учета застойных зон) на плоскость, перпендикулярную направлению потока. 2.7.2 Расчет проводится с помощью двух уравнений (2.23) (2.24) Задаемся тремя значениями температуры газов на выходе Энтальпия газа соответственно Количество теплоты соответственно Температура насыщенного пара Температура газа на выходе из топки Наибольшая разность температур между теплоносителями Наименьшая разность температур между теплоносителями 2.7.3 Температурный напор Средняя температура потока Скорость потока газов при поперечном омывании трубок Коэффициент загрязнения соответственно Относительный поперечный шаг Относительный продольный шаг Поправка на число рядов труб Поправка на компоновку Кинематическая вязкость, коэффициент теплопроводности, критерий Прандтля для дымовых газов принимают по средней температуре потока Коэффициент теплоотдачи Эффективная толщина излучающего его слоя в межтрубном пространстве Средняя температура Коэффициент ослабления лучей для трехатомных газов Степень черноты газового потока Температура наружной поверхности стенки труб где - Испарительная конвективная поверхность нагрева.

Коэффициент теплоотдачи излучением Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке Коэффициент теплопередачи 2.7.4 Уравнение теплопередачи: