Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 8

где  x – угловой коэффициент излучения, показывающий какая часть лучистого потока, испускаемого одной поверхностью, падает на другую поверхность.

Значение углового коэффициента излучения может быть определено  из графика, представленного в [2];

ζ – коэффициент загрязнения, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева вследствие их загрязнения.

Коэффициент загрязнения принимается по таблице, которая представлена в [2].

Далее определяется эффективная толщина излучающего слоя по приведенной ниже формуле:

                                                                                   (2.6.3)

где  s - эффективная толщина излучающего слоя, м;

V_т – объем топочной камеры, м³;

       F_ст – площадь поверхности стен топочной камеры, м².

Далее определяется коэффициент ослабления лучей по следующей формуле:

                                                                            (2.6.4)  

где  k_г - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по номограмме [2];

r_п – суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из п.2.3.;

k_к - коэффициент ослабления лучей частицами кокса, принимается для дров равным 0,015 [2].

Подсчитывается степень черноты факела a_ф. Для твердого топлива она равна степени черноты среды, заполняющей топку. Эта величина может быть определена по формуле или по номограмме,  которая приведена в [1].

     Степень черноты топки определяется по формуле:

                                                   (2.6.5)   

где  R – площадь зеркала горения слоя топлива, расположенного на колосниковой решетке, м²; (конструктивные данные котла).

Определяется вспомогательный параметр М, учитывающий зависимость количества тепла, передаваемого излучением в топке, от характера расположения факела пламени в ней и от местоположения в топке области максимальной температуры факела. М определяется по следующей формуле:

                                                                               (2.6.6)

где  A и B – постоянные величины; при сжигании твердого топлива в слое принимаем А=0,56 и В=0,5 [2];

x_т – относительное положение максимума температуры в топке; для слоевых топок при сжигании топлива в толстом слое принимается равным 0,14   [2].

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на один килограмм сжигаемого твердого топлива определяется по формуле:

                                                                        (2.6.7)

где  Vּc_ср - средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на один килограмм сжигаемого твердого топлива, кДж/кгּград;

Q_т - тепловыделение в топке, кДж/кг;

H_т” – энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, кДж/кг; берется из табл. 2.4 по принятой на выходе из топки температуре;

        t_а – теоретическая (адиабатная) температура горения, ºC; определяется из табл. 2.4 по  тепловыделению в топке, равному энтальпии продуктов сгорания;

t_т” – температура продуктов сгорания на выходе из топки, принятая по предварительной оценке, ºC.

Действительная температура продуктов сгорания на выходе из топки определяется по следующей формуле:

                            (2.6.8)

где  T_а – абсолютная адиабатная температура горения, К;

B_р - расчетный часовой расход топлива, кг/с;

φ - коэффициент сохранения тепла.

Полученная температура на выходе из топки сравнивается с температурой, принятой ранее. Если расхождение между полученной температурой и ранее принятой не превышает 100 ºC, то расчет считается оконченным. В противном случае необходимо задаться новым, уточненным, значением температуры на выходе из топки и весь расчет повторить.

После определения температуры продуктов сгорания на выходе из топки определяется величина теплоты, переданной излучением в топке:

                                                                         (2.6.9)

где  Q_л - теплота, переданная излучением в топке, кДж/кг.

Удельная нагрузка колосниковой решетки определяется по формуле:

                                                                                      (2.6.10)

где  q_з.г. - удельная нагрузка колосниковой решетки, кВт/м²;