Расчет котла КВ-Рм-1,0-95. Расчет объема и энтальпий продуктов сгорания. Материальный баланс котла. Состав топлива (древесная щепа)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

4 РАСЧЁТ КОТЛА КВ-Рм-1,0-95

4.1 Расчет объема и энтальпий продуктов сгорания

4.1.1 Материальный баланс котла

Состав топлива (древесная щепа):

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  -- диаграммы ,по температуре продуктов сгорания.

6

Адиабатная температура горения.

Из  -- диаграммы, по

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  -- диаграммы.

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

Похожие материалы

Информация о работе