Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 7

Коэффициент полезного действия котельного агрегата определяется по формуле:

                                                     (2.5.7)

Расход топлива котельным агрегатом определяется по следующей формуле:

                                                                                       (2.5.8)

где  В - расход топлива котельным агрегатом, кг/с;

G –  расход теплоносителя, проходящего через котел, кг/с;

Q_к.а. – количество тепла, сообщенное в котельном агрегате одному килограмму теплоносителя, кДж/кг.

Количество тепла, сообщенное в котельном агрегате одному килограмму теплоносителя, определяется по формуле:

                                                                                       (2.5.9)

где  h₂ – энтальпия воды, на выходе из котла, кДж/кг;

h₁ – энтальпия воды на входе в котел, кДж/кг.

      Так как при сжигании твердого топлива имеется потеря от механической неполноты сгорания, то в тепловом расчете котельных агрегатов, предназначенных для работы на твердом топливе, вводится понятие о расчетном часовом расходе топлива, который определяется по формуле (2.5.10).

                                                                          (2.5.10)

где  В_р - расчетный часовой расход топлива, кг/с.

     При тепловом расчете котельного агрегата необходимо определить также коэффициент сохранения тепла, который определяется по формуле:

                                                                               (2.5.11)

Далее по выше приведенным формулам (2.5.1) - (2.5.11) определяем статьи теплового баланса и расход топлива котельным агрегатом.

Так как тепловой баланс котлоагрегата составляют относительно температуры воздуха, поступающего в котлоагрегат, то величина физического тепла топлива равна нулю.

Тогда согласно формуле (2.5.1) значение располагаемого тепла равно:

Q_р^р= кДж/кг.

Принимаем температуру уходящих газов равной 160ºC.

Значение коэффициента избытка воздуха определено в пункте 2.3 .

Величину энтальпии  уходящих дымовых газов определяем по таблице 2.4.

H_ух=1032,9 кДж/кг.

Энтальпия воздуха, теоретически необходимого для горения при температуре, с которой он поступает в котельный агрегат  определена в пункте 2.4 и равна 84,36 кДж/кг.

Значение потерь теплоты от механической и химической неполноты горения принимаем согласно нормативным данным равными:

q₄=1,5%;

q₃=2%.

Согласно формуле (2.5.6) определяем потери теплоты с уходящими газами:

Потерю тепла от наружного охлаждения котельного агрегата определяем по справочной таблице [2]:

q₅=1%.

Согласно формуле (2.5.7) коэффициент полезного действия котельного агрегата равен:

Согласно формуле (2.5.9) количество тепла, сообщенное в котельном агрегате одному килограмму теплоносителя, равно:

 .                                    

Согласно формуле (2.5.8) расход топлива котельным агрегатом равен:

Согласно формуле (2.5.10) расчетный часовой расход топлива равен:

Согласно формуле (2.5.11) коэффициент сохранения тепла равен:

      2.6. Тепловой расчет топки

В результате расчета определяются: температура продуктов сгорания на выходе из топочной камеры, удельные нагрузки колосниковой решетки и топочного объема.

Поверочный расчет топок производится в следующей последовательности.

Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры.

Для принятой температуры определяется энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки по табл.2.4.

Подсчитывается тепловыделение в топке по формуле:

                                              (2.6.1)

где  Q_т – тепловыделение в топке, кДж/кг;

Q_р^р -  располагаемое количество тепла, кДж/кг; (определено в п.2.5.);

q₃, q₄ – соответственно потери теплоты от химической и механической неполноты горения, %; (определены в п.2.5.);

α_т – коэффициент избытка воздуха в топке;( принят ранее);

H_в⁰ – энтальпия теоретически необходимого для горения количества воздуха при температуре его на входе в топку, кДж/кг;

(определена в п.2.4.);

Определяется коэффициент тепловой эффективности экранов по следующей формуле:

                                                                                          (2.6.2)