Конспект лекций по дисциплине "Котельные установки и парогенераторы". Часть 1 (Элементы теории горения. Объемы воздуха и дымовых газов. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс парового котла), страница 4

Численное значение VROодинаково при α=1 и α>1.

          Эти формулы справедливы как для жидкости, так и для газа.

4. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания.

Энтальпию воздуха определяют по формуле, [кДж/кг], [кДж/м3]

Hв = αH0в = αV0вСввлtв

где Сввл – теплоемкость влажного воздуха при его температуре tв (можно принимать равной теплоемкости сухого воздуха).

Энтальпия дымовых газов, [кДж/кг], [кДж/м3]

H0г = (VRO2СRO2 + V0H2OСH2O + V0N2СN2) tг 

при α>1:  Hг = H0г + (α-1)H0в + H3

здесь СRO2, СH2O, СN2 – теплоемкости трехатомных газов, водяных паров и азота при постоянном давлении, кДж/(м3К); их значения приводятся в спец.таблицах.

Энтальпия золы, [кДж/(кгК)]

Hз = 0,01αунАрСзtз 

где Сз – теплоемкость золы, кДж/(кгК) – значения в таблицах,

       αун – доля золы топлива, уносимая дымовыми газами.

Энтальпия золы сравнительно невелика и учитывается только когда αумАр>1,4% кг/МДж.

Расчет энтальпий выполняется на весь возможный диапазон температур дымовых газов.

Для упрощения расчетов удобно выражать энтальпию воздуха, дымовых газов и очаговых остатков в виде:

Hз = (Сt)вV0в [кДж/кг], [кДж/м3]

H0г = (Сt)RO2VRO2 + (Сt)H2OV0H2O + (Сt)N2V0N2  [кДж/кг], [кДж/м3]

                                                                Ар

Hз = (Сt)з 100 αз  [кДж/(кгК)]

Значения (Сt) для различных температур приводятся в таблицах.

5. Элементы котла и котельной установки.

               13                                                      Wabc                                                                                    14

    12                                                                           15                       16   17              18    19

      9                                                                                                                                        20                         22

                                                                                                                    Д

                                                                                                                                                                             25

Рпр

                                                                                                                                                21

    11                                                                                                                                                                     26

    10

      8                                                                                                                                       в ЦСД

                                                                                                                                               из ЦВД

        Хв.прс                                                                                                                              23

      7

      6                                                                                                                                        24

      5

       4

                                                                                                                         30          29           27                28

     3

                                                                                                                                ГО

     2                       1

                                                                            31

                                                                        Ппр

1 – нижние коллектора (нижние точки котла)

2 – воздуховод горячего воздуха

3 – водоопускные трубы

4 – горелочное устройство

5 – корпус котла

6 – подъемные трубы (испарительные экраны)

7 – ось топки

8 – ось горизонтального газохода

9 – система непрерывной продувки котла (котловой воды)

10 – фестон

11 – ширмовый пароперегреватель (ШПП)

12 – барабан котла

13 – паропровод насыщенного пара

14 – водоопускная труба (из экономайзера в барабан котла)

15 – пароохладитель

16 – трубопровод перегретого пара

17 – конвективный пароперегреватель (КПП)

18 – потолочный пароперегреватель (ПРПП)

19 – ось опускной (конвективной шахты)

20 – поворотная камера

21 – промежуточный пароперегреватель

22 – воздухозаборник

23 – экономайзер

24 – воздухоподогреватель трубчатый (ТВП)

25 – вентилятор

26 – воздуховод холодного воздуха

27 – дымосос

28 – дымовая труба

29 – газо-очистные сооружения

30 – газоход (боров)

31 – система периодической продувки

Аэродинамика котельной установки.

Движение воздуха и дымовых газов по трактам котельной установки представляет собой сложный случай неизотермического движения потока при одновременном изменении давления и скорости движения.

При своем движении потоки теряют часть энергии на преодоление сопротивлений:

1) Сопротивления трения при движении потока в прямом канале неизменного сечения (то же при продольном омывании пучка труб). Потеря напора (энергии потока) определяется из выражения, Па:

                                                                            l      w2ρ

Δpтр = λ ∙    d      2

λ – коэффициент сопротивления трения,

lи d– длина и диаметр канала,

w, ρ – скорость и плотность потока.

2) Сопротивления местные. Потеря напора (энергии на местных сопротивлениях):

                                                                             w2ρ

Δpм = ξм ∙   2

3) Сопротивления поперечного омываемых пучков труб. Потеря напора (энергии):

                                                                                w2ρ

Δpпоп = ξпоп ∙   2

ξм, ξпоп – коэффициенты местного и поперечно омываемого пучка труб.

6. Тепловой баланс парового котла.

Соотношение, связывающее приход и расход тепла в котле представляет его тепловой баланс.