Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 9

B - расход топлива котельным агрегатом, кг/с;

R – площадь активной части колосниковой решетки, м².

Удельная нагрузка топочного объема определяется по формуле:

                                                                                       (2.6.11) 

где  q_v -  удельная нагрузка топочного объема, кВт/м³;

V_т – объем топки, м³.

Ниже приведен  расчет теплоотдачи излучением в топке.

Предварительно задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки. Принимаем ее равной 750ºC.

Согласно формуле (2.6.1) тепловыделение в топке равно:

Согласно формуле (2.6.2) коэффициент тепловой эффективности экранов равен:

Согласно формуле (2.6.3) эффективная толщина излучающего слоя равна:

Согласно формуле (2.6.4) коэффициент ослабления лучей равен:

Степень черноты факела равна 0,4.

   Согласно формуле (2.6.5) степень черноты топки равна:

Согласно формуле (2.6.6) вспомогательный параметр М равен:

Согласно формуле (2.6.7) средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на один килограмм сжигаемого твердого топлива равна:

Согласно формуле (2.6.8) действительная температура продуктов сгорания на выходе из топки равна:

Так как полученная температура продуктов сгорания на выходе из топки отличается от предварительно принятой температуры менее чем на 100 градусов, то расчет считаем оконченным.

Согласно формуле (2.6.9) величина теплоты, переданной излучением в топке равна:

Согласно формуле (2.6.10) удельная нагрузка колосниковой решетки равна:

Согласно формуле (2.6.11) удельная нагрузка топочного объема равна:

2.7. Тепловой расчет газоходов котла

В дипломном проекте выполняется поверочный расчет газоходов котла. Сущность поверочного расчета заключается в определении температуры продуктов сгорания за конвективным пучком и расчете количества тепла, воспринятого трубами пучка.

Предварительно принимается значение температуры продуктов сгорания после газохода. Далее весь расчет ведется для предварительно принятой температуры.

Теплота, отданная продуктами сгорания, определяется по следующей формуле:

                                                            (2.7.1)

где  Q_б - теплота, отданная продуктами сгорания, кДж/кг;

φ – коэффициент сохранения тепла;

H₁ – энтальпия продуктов сгорания на входе в газоход, кДж/кг; определяется при температуре продуктов сгорания на входе в газоход по табл. 2.4;

H₂ - энтальпия продуктов сгорания на выходе из газохода, кДж/кг;

определяется при температуре продуктов сгорания и коэффициенте избытка воздуха на выходе из поверхности нагрева;                      

∆α -  величина присоса воздуха в газоходе; определяется как разность

         коэффициентов избытка воздуха на входе в газоход и на выходе из него;

H_в⁰ – энтальпия присасываемого в газоход воздуха, кДж/кг; определяется по табл. 2.4.

Далее вычисляется расчетная температура потока продуктов сгорания в газоходе:

                                                                                           (2.7.2)

где  t - расчетная температура потока продуктов сгорания в газоходе, ºC;

t₁ – температура продуктов сгорания на входе в газоход, ºC; берется равной температуре продуктов сгорания на выходе из топки;

t₂  - температура продуктов сгорания на выходе из газохода, ºC.

Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе определяется по формуле:

                                                                                  (2.7.3)

где  w_г - средняя скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с;

В_р – расчетный расход топлива, кг/с (определен при составлении теплового баланса котла, см. п.2.5);

V_г – объем продуктов сгорания на один килограмм топлива, м³/кг;

(определен ранее см. п.2.3);

T - расчетная температура потока продуктов сгорания в газоходе, К;

F – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²

(берется из конструктивных характеристик котла).

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева определяется по формуле:

                                                                          (2.7.4)

где  α_к - коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/(м²ּК);