4 РАСЧЁТ КОТЛА КВ-Рм-1,0-95
4.1.1 Материальный баланс котла
Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива:
,
,
.
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
,
,
.
Теоретический объем трехатомных газов:
,
.
.
Теоретический объем водяных паров:
,
,
Расчёт действительных объёмов продуктов сгорания представлен в таблице 4.1.
Для золы топлива в уносе, для слоевых топок (по таблице 4.2 [3]):
,
.
Таблица 4.1 - Расчет действительных объемов продуктов сгорания
|
||||||||
Рассчитываемая величина |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Топка |
1,400 |
1,400 |
0,941 |
5,476 |
0,099 |
0,167 |
0,266 |
0,00714 |
I конвектив-ный пучок |
1,400 |
1,425 |
0,942 |
5,545 |
0,098 |
0,164 |
0,262 |
0,00706 |
Таблица 4.2 - Присосы воздуха по газоходам котлоагрегата (при номинальной нагрузке)
Газоход |
Присос воздуха( |
Топка |
--- |
I конвективный пучок |
0,05 |
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха и дымовых газов приведена в таблице 4.3.
,
кДж/м3.
,
кДж/м3.
Таблица 4.3 - Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха и дымовых газов
T, 0С |
I0г,кДж/м3 |
I0B,кДж/м3 |
Iг=Iго+(α-1)Iво, кДж/м3 |
|||
αт”=1,400 |
α1кп”=1,425 |
|||||
I |
∆I |
I |
∆I |
|||
100 |
517,3 |
370,7 |
767,5 |
754,7 |
||
200 |
1049,9 |
744,1 |
1552,2 |
834,2 |
||
300 |
1596,4 |
1125,9 |
2356,4 |
825,3 |
||
400 |
2160,1 |
1513,3 |
3143,7 |
840,5 |
3181,7 |
850,5 |
500 |
2741,5 |
1911,9 |
3984,2 |
845,1 |
4032,2 |
|
600 |
3332,1 |
2318,8 |
4829,3 |
893,5 |
||
700 |
3943,6 |
2736,8 |
5722,8 |
904,8 |
||
800 |
4573,0 |
3160,5 |
6627,6 |
914,5 |
||
900 |
5213,9 |
3581,3 |
7542,1 |
934,8 |
||
1000 |
5867,9 |
4013,3 |
8476,9 |
994,2 |
||
1100 |
6527,2 |
4459,2 |
9471,1 |
908,4 |
||
1200 |
7190,7 |
4905,1 |
10379,5 |
967,1 |
||
1300 |
7869,7 |
5348,3 |
11346,6 |
930,0 |
По
данным таблицы 4.3 строим -
диаграмму, изображённую на рисунке 4.1.
Рис 4.1 - -
диаграмма
4.1.2 Тепловой баланс котла
Расчёт теплового баланса котла КВ-Рм-1,0-95 приведен в таблице 4.4.
Таблица 4.4 – Тепловой баланс котла
Название физической величины. |
Обозна-чение. |
Единицы измерения. |
Формула или источник информации |
Расчет. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Температура уходящих газов. Энтальпия уходящих газов Располагаемая теплота Низшая теплота сгорания Физическое тепло воздуха |
Θух Iух |
|
Предварительно принимаем IΘ-Диаграмма Из таблиц 2.1 [4] |
130, 1000, |
2 |
Потери с уходящими газами |
|
% |
|
|
3 |
Потери от механической неполноты сгорания |
|
% |
По таблице 4.2 [3] |
|
Окончание таблицы 4.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4 |
Потери тепла от химической неполноты сгорания |
|
% |
По таблице 4.2 [3] |
|
5 |
Потери через заграждающие устройства |
|
% |
График |
|
6 |
Потери тепла со шлаками |
|
% |
|
|
7 |
КПД котла |
|
% |
|
|
8 |
Энтальпия котловой воды Энтальпия воды перед котлом |
|
|
|
|
9 |
Полезная мощность водогрейного котла |
|
|
|
|
10 |
Действительный расход топлива |
B |
|
|
|
11 |
Коэффициент сохранения теплоты |
|
|
|
4.2 Расчет теплообмена в топке
Расчёт теплообмена в топке приведен в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Расчёт теплообмена в топке
Название физической величины. |
Обозна-чение. |
Единицы измерения |
Формула или источник информации. |
Расчет. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Объем топочной камеры. |
|
|
По конструкторской документации на котел КВ-Рм-1-95 |
|
2 |
Поверхность стен топочной камеры. |
|
|
По конструкторской документации на котел КВ-Рм-1-95 |
|
3 |
Температура продуктов сгорания на выходе из топки. |
|
|
Задаемся. |
|
4 |
Полезное тепловыделение в топочной камере. |
|
|
|
|
5 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки. |
|
|
Из |
|
6 |
Адиабатная температура горения. |
|
|
Из |
|
7 |
Коэффициент тепловой эффективности; коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения; угловой коэффициент. |
|
таблица 5.1.[3]; из рисунка 5.3.[3]. |
|
Продолжение таблицы 4.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
Средний коэффициент тепловой эффективности; Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева. |
|
|
По конструкторской документации на котел КВ-Рм-1-95 |
|
9 |
Эффективная толщина излучающего слоя. |
|
|
|
|
10 |
Коэффициент ослабления лучей; коэффициент ослабления лучей трехатомными газами; парциальное давление трехатомных газов; Объемная доля трехатомных газов; Объемная доля водяных паров; коэффициент ослабления лучей коксом; коэффициент ослабления лучей золовыми частицами. |
|
MПа |
из таблицы 2.1: из таблицы 2.1; принимаем для слоевых топок[3]; по рис.5.5 [3]. |
|
11 |
Степень черноты факела. |
|
|
|
Окончание таблицы 4.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
12 |
Степень черноты топки; Площадь зеркала горения. |
|
|
из таблицы 8.2 [1] |
|
13 |
Параметр; Относительное положение максимума температуры. |
М |
Для слоевых топок
при сжигании топлива в толстом слое принимается |
|
|
14 |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания. |
|
|
|
|
15 |
Действительная температура продуктов сгорания на выходе из топки. |
|
|
|
|
4.3 Расчет конвективного пучка
Расчет конвективного пучка приведен в таблице 4.6.
Таблица 4.6 – Расчёт конвективного пучка
Название физической величины. |
Обозна-чение. |
Единицы измерения. |
Формула или источник информации. |
Расчет. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Площадь поверхности нагрева пучка; наружный диаметр труб; длина труб, расположенных в газоходе; |
|
|
По паспорту котла |
|
2 |
Поперечный шаг труб; продольный шаг труб; |
|
|
По чертежу. |
|
3 |
Площадь живого сечения для прохода газов и воздуха в газоходах; размеры газохода; число труб в ряду |
|
|
по чертежу по чертежу |
|
4 |
Температура продуктов сгорания при входе в газоход |
|
|
|
|
4 |
Энтальпия продуктов сгорания при входе в газоход. |
|
|
По IΘ-диаграмме |
|
Продолжение таблицы 4.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
5 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из газохода. |
|
|
Определяется по
предварительно заданным температурам (200 и 300) из |
|
6 |
Тепло, отданное продуктами сгорания; коэффициент сохранения тепла; Энтальпия холодного воздуха Присос воздуха |
|
|
Рассчитано ранее из табл. 2.2. |
|
7 |
Средняя температура продуктов сгорания Температурный напор |
∆t |
|
|
|
8 |
Скорость дымовых газов |
|
|
|
|
Продолжение таблицы 4.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
9 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией; поправка на число рядов труб по ходу газов; поправка на геометрическую компоновку пучка; поправка на температуру; номограмный коэффициент |
|
|
определяется по рис.6.2[1]; определяется по рис.6.2[1]; определяется по номограмме.6.2[1]. |
|
10 |
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока; коэффициент ослабления лучей трехатомными газами; толщина излучающего слоя |
|
|
|
|
11 |
Степень черноты продуктов сгорания. |
|
определяется по номограмме |
|
|
12 |
Коэффициент теплоотдачи излучением; коэффициент теплоотдачи. |
|
|
определяется по номограмме 6.4.[1] |
|
Продолжение таблицы 4.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
13 |
Температура загрязненной стенки; средняя температура окружающей среды; |
|
|
для водогрейных котлов принимается равной полусумме температур воды на входе в поверхность и на выходе из неё; при сжигании твердых топлив принимается равной 60 °С. |
|
14 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке; коэффициент использования. |
|
|
таблица 6.1.[1] |
|
15 |
Коэффициент теплопередачи; Коэффициент тепловой эффективности. |
|
|
таблица 6.1.[1] |
|
16 |
Температурный напор |
|
|
Определяется с помощью рис. |
|
Окончание таблицы 4.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
17 |
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева. |
|
|
|
|
18 |
Уточненное значение температуры на выходе из КП |
|
|
Определяется по рисунку 4.2 |
|
Рисунок 4.2 - Уточнённая температура дымовых газов на выходе из конвективного пучка
4.4 Проверка теплового баланса котла
1),
.
2),
.
3),
.
4) ,
.
Т.к. получившийся процент невязки меньше 0,5 ,то расчёт выполнен верно
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.