Тепловой расчёт котла КБН-Г-2,5 при сжигании газа. Элементы котлоагрегата. Расчет теоретических объемов продуктов сгорания, страница 2

  т/ч ;                                      (3.12)

3.2 Расчёт топки

Объём топки:

м³ ;                                                                 (3.13)

Полная поверхность стен топки:

м² ;                                                      (3.14)

Коэффициент тепловой эффективности

 ;                                                                     (3.15)

Эффективная толщина излучающего слоя

 м.                                                       (3.16)

Тепло вносимое в топку воздухом:

ккал/м³=448,397кДж/м³                 (3.17)

где α_т - коэффициент избытка воздуха, принимаем равным 1,05 [6 табл 3.3]

Полезное тепловыделение в топке:

                   (3.18)

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания:

 кДж/(м^{3 . о}С) ,                         (3.19)

где Т_А – теоретическая  температура горения, равный 1350 ⁰С [6 табл. 3.5];

Т’’_T – температура  газов на выходе из топки, равна 1025 ⁰С [7 табл. 3.5];

Н’’_T – энтальпия газов, равна 4047,5 ккал/м³=16,96МДж/м³ [7 табл. 3.5];

Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами: [6 стр. 62]

           (3.20)

где P_П =r_П^. р – парциальное давление трёхатомных газов, МПа;

    р – давление в топочной камере, принимается р=0,1 МПа [6 стр. 62];

S – эффективная толщина излучающего слоя, м.

 МПа

Коэффициент ослабления золовыми частицами: к_з=0;

Коэффициент ослабления лучей коксом: к_к=0;

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами: [6]

                                        (3.21)

где С^р , Н^р – содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.

При сжигании природного газа:

(3.22)

Оптическая толщина:

  ;                                                          (3.23)

Степень черноты факела при светящемся пламени: [6 стр. 64]

 ;                                           (3.24)

то же при не светящемся факеле:

 ;                                         (3.25)

Степень черноты факела:

,           (3.26)

где  - коэффициент, характеризующий долю топочного объема , заполненного светящейся частью  факела,  принимаем  равным                                                                                                     0,222 [6. табл 5.2];

Степень черноты топки:

;                       (3.27)

Температура газов на выходе из топки Т’’_Т, ^оС :

 ,         (3.28)

где М – коэффициент равный 0,5,учитывает распределение температуры по высоте топочной камеры и характеризует влияние максимума температуры пламени на эффект суммарного теплообмена, зависит от вида топлива.

Т.к. расхождение между ранее принятой температурой и полученной температурой не превышает 1025 – 1073,88 = - 48,88 ≤ ± 100^оС , то расчёт считается оконченным.

Энтальпия газов на выходе из топки ;

Количество тепла, воспринятое топкой:    , ккал/м³:

;                 (3.29)

Теплонапряжение топочного объёма   q_V , ккал/(м³ч):

ккал/(м³ч)=31,1ГДж(3.30)

где В – полный расход топлива, равный 338,69 м ³/ч;

V_Т – объем топки, равный 3,663 м³;

Энтальпия воды на входе в котёл: Н₁=70,1 ккал/м³=293,72кДж/м³;

Энтальпия воды на входе в конвективную часть:

 ккал/м³=378,61кДж/м³;          (3.31)

Температура воды на входе в конвективную часть  t¹ ,  ^оС:

 ^оС ;                                                                (3.32)

3.3 Расчет конвективной части.

Сечение для прохода газов F_Г=0,191 м²

Эффективная толщина излучающего слоя  S=0,0477 м

Температура газов за конвективной частью  Т”_кч=400 ^оС

Энтальпия газов за конвективной частью      Н”_кч= 1460 ккал/м³

Температура газов перед конвективной частью Т’_кч=1073,88 ^оС

Энтальпия газов перед конвективной частью     Н’_кч=4261,59 ккал/м³