Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 18

, где          hзII = 10,5 м – высота II зоны,

Hт = 20,5 м – высота топки.

Степень выгорания топлива во II зоне:

.

Тепло, внесенное во II зону с воздухом:

Qв1I = т - ∆αт - ∆αпу - ∆α - ∆αIIIз) Jг.в. + (∆αт + ∆αпу) Jх.в.

Присосы воздуха: ∆αт = 0,05, ∆αпу = 0,12.

Доля воздуха, израсходованного в камерах термоподготовки:

.

Доля воздуха, приходящаяся на II зону:           

,

Qв1I = (1,2 – 0,05 – 0,12 – 0,079 – 0,15) * 1604 + (0,05 + 0,12) *170 = 1314 (кДж/кг).

Тепло, внесенное с рециркулирующими газами (см. выше):

QрецJ800 · хподс = 7157 · 0,041 = 293 (кДж/кг). 

Тепло, внесенное из I зоны с продуктами сгорания во II зону (в расчете на 1 кг топлива):

Qпс." =  J800 · (кДж/кг).

Тепло, внесенное с сушильным агентом, сбрасываемым во II зону после циклона:

Qса' = Cсаtса' ∙ gса = 1,06 ∙ 180 ∙ 1,036 = 198 (кДж/кг), где    Cса = 1,06 кДж/кг – теплоемкость сушильного агента;

tса' = 180°С – температура сушильного агента после сушки топлива;

∙         gса = 1,036 кг/кг – расход сушильного агента.

Кроме того, во II зону вносится тепло с тонкой угольной пылью, не уловленной в циклоне и поступающей вместе с сушильным агентом:  Всат = 4 кг/с,  количество тонкой пыли: gп = 1,16 кг/кг:

Qса =  ∙ tса' ∙ gп = = 35 (кДж/кг).

В расчете топки до реконструкции найдены значения: К = 1,27, тогда:

K · P · S = 1,27 · 0,1 · 8,28 = 1,05.

Этому соответствует степень черноты: аф = 0,65.

Задаемся температурой газов на выходе из II зоны: θII" = 1200°С.

При этом энтальпия газов равна:  JII" = 11230. кДж/кг.

Теплоемкость продуктов сгорания: .

Коэффициент загрязнения экранов:  ξ = 0,45.

Угловые коэффициенты:

-  для выходного окна и мембранных экранов, отделяющих камеры термообработки от основной топки,  x = 1;

-  для остальных настенных экранов:  x= 0,93.

Следовательно, для настенных экранов: ψэкр = 0,93 · 0,45 = 0,42.

Для остальных поверхностей: ψост = 0,45  · 1,0 = 0,45.

Площадь мембранных экранов: Fмембр= 4,24 ∙ 10 ∙ 4 = 170 м2.

Площадь выходного окна: Fв.о. = 115 м2.

Площадь остальных стен:

Fоткр = FстII – (Fмембр + Fв.о.) = 1552 – (170 + 115)= 1267 (м2).

Тогда:

*   .

*  

Коэффициент, характеризующий отдачу тепла в вышерасположенную зону: 

ψ' = 0,1.

Суммарная поверхность, ограждающая II зону: FII = 1010 м2 (см. выше).

Степень черноты топки во II зоне:

.

Степень выгорания топлива в I и II зонах:

.

Произведение:

ψ ∙ FII  = ψсрFII + ψ' ∙ Fв.о. = 0,43 ∙ 1010 + 0,1 ∙ 115 = 446, где    ψ' = 0,1 – коэффициент, характеризующий отдачу теплвышерасположенную зону [ 2 ].

,

 °С.

Ранее задавались температурой: θ" = 1200°С.

Совпадение удовлетворительное.

Расчет III (выходной)зоны (от сопел третичного дутья до выходного окна).

Конструктивные размеры:

Площадь боковых стен III зоны: Fбок. III = 357 м2  (см. выше).

Площадь выходного окна: Fв.о. = 115 м2.

Площадь поперечного сечения топки: Fпоп. = 97 м2.

Суммарная площадь стен, ограничивающих III зону:

FIII = 115 + 357 + 97 = 569 (м2).

Площадь боковых стен, ограниченных мембранными экранами (для этой поверхности    x = 1):

Fмембр= 4,24 ∙ 10 ∙ 4 = 170 (м2).

Площадь боковых стен, ограниченных настенными экранами:

Fб.ст. III = (4,2 ∙ 2 + 5,25 ∙ 2) ∙ 10 = 189 (м2).

Для этих поверхностей:  x= 0,93.

Для входного сечения (Fпоп. = 97 м2) выбирается: ψсеч = 0,1.

Для мембранных поверхностей коэффициент эффективности:

ψмембр = х · ξ= 1 · 0,45 = 0,45.

Для стен, покрытых экранами:  ψэкр = 0,93 · 0,45 = 0,42.

Коэффициент загрязнения для всех стен принят: ξ = 0,45.

Для выходного окна угловой коэффициент:  x = 1.

Коэффициент загрязнения:  ξ = 0,45; ψв.о. = 0,45.

Среднее значение коэффициента эффективности:

.

Доля топлива, сгорающего  в III зоне пропорциональна количеству поданного в эту зону воздуха:

.

Температура газов на входе в III зону (из расчета II зоны): θIII' = 1234°С.

Энтальпия газов:  JIII' = 11587. кДж/кг.

Принимаем предварительно температуру дымовых газов на выходе из III зоны: θ" = 1200°С.