Паровой котел БКЗ – 75 – 39 ГМА

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Энтальпии воздуха и продуктов горения  по газоходам парового котла (ккал/кг)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ш. Тепловой баланс парового котла.

III. Определение расчётного расхода топлива. 

3,1) Располагаемое  тепло топлива Q^р_р находим по формуле:

Q^р_р=Q^р_н=8770 ккал/м³

3,2) Величину  тепла, вносимого воздухом:

(I^o_хв) при t =30 ^oC; I^o_хв=9,5×V^o =9,5×9,72=92,4 ккал/м³;

3,5) Потери  тепла  с химическим недожогом  q₃=0,5%;

                        с механическим недожогом  q₄=0,0%;

3,6)  Потеря тепла с уходящими газами:

t_ух=140 ^oC; I_ух=622,148ккал/кг; a_ух=1,18; 

3,7) Потеря тепла  от наружного охлаждения котла:  q₅=1,1%;

3,8) КПД парового  котла “брутто” находят по  методу обратного баланса: 

h_пк=100-(q₂+ q₃+ q₄+ q₅+ q₆)=100-(5,75+0,5+1,1)=92,64%;

Коэффициент сохранения тепла: 

3,9) Расход  топлива, подаваемого в топку:  
 

 где  Qпк=Dк×(I_пе- I_пв)×1000;   при P_пе=45кгс/см²  и t_пе=450^oC  Þ  I_пе=795,4 ккал/кг;

 а  при P_пв=1,08×P_б=1,08×45=48,6 кгс/см²  и t_пв=145^oC  Þ I_пе=146,51 ккал/кг;

Qпк=35×(795,4- 146,51)×1000=2,2709×10⁷ккал/кг;

   
 

3,10) Расход топлива  используют при выборе и расчёте  элементов системы пылеприготовле,ния,  числа и производительности углемазутных  устройств, числа и мощности  горелочных устройств, тепловой расчёт парового котла, определение объёмов дымовых газов и воздуха, количество тепла, отданного продуктами горения поверхностями нагрева производятся по расчётному расходу фактически сгоревшего топлива:

 
 
 
 

IV. Выбор схемы сжигания топлива. 

4,1) Схему топливосжигания выбирают в зависимости от марки и качества топлива. Подготовка к сжиганию газа заключается в удалении из него твердой взвеси и снижения давления перед горелками до 1,1-1,3 кгс/cм²  путем дросселирования газа поступающего из магистрального трубопровода. 

4,2) В проектируемом  паровом котле установлены горелки  (в количестве трёх штук) с механическими  форсунками суммарной производительностью  110¸120% от паропроизводительности котла;Скорость воздуха в самом узком сечении амбразуры должна быть 30¸40 м/с. 

V. Поверочный расчёт топки.

              Задачей поверочного расчёта  является определение температуры  газов на выходе из топки       при заданных конструктивных  размерах топки, которые определяют  по чертежам парового котла.

             Границами активного объема топочной камеры являются плоскости, проходящие через осевые линии экранных труб, а в выходном – плоскость, проходящая через осевые линии труб первого ряда фестона. Границей объема в нижней части топки является плоскость, проходящая по поверхности пода, обращеной втопку. Суммарную площадь плоскостей ограничивающих активный объем топки, условно называют суммарной площадью стен топки F^т_ст.

               Расчетную ширину фронтовой b^ф_ст и задней b^з_ст стен топки определяют расстоянием между плоскостями, проходящими через осевые линии труб боковых экранов, а ширину боковых стен b^б_ст между плоскостями, проходящими через оси труб фронтового и заднего экранов.

               Угловой коэффициент экрана х  определяется по номограмме в  зависимости от S/d и l/d для этого экрана. Реальные условия работы экранов сучетом загрязнения их отложениями шлака и золы оценивают коэффициентом тепловой эффективности.  

V.1. Определение конструктивных размеров и характеристик топки. 

5.1.1) По  чертежу парового котла определяем размеры топки и заполняем таблицу

5.1.2) Среднее  значение коэффициента тепловой  эффективности для топки в  целом определяют по формуле:

5.1.3) Активный  объём топочной камеры определяют по формуле:

Эффективная толщина  излучающего слоя:

 
 

V.2. Расчёт теплообмена в топке.

5.2.1)  Расчёт  основан на приложении теории  подобия к топочным процессам.  Расчётная формула связывает  температуру газов на выходе  из топки q_т^II с критерием Больцмана B_o, степенью черноты топки а_т и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой размещения и типом горелок.

          При расчёте теплообмена используют в качестве исходной формулу:

 Где                           -- абсолютная температура газов на выходе из топки, [K];     -- темпе- ратура газов, которая была бы при адибатическом сгорании топлива, [K]; B_о – критерий Больцмана, определяемый по формуле: 
 
 

Из этих формул выводятся рясчётные.

2. Определяем полезное тепловыделение в топке Q_т и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Т_а  т.к. топливо газ то Q^в_вн=0 – нет подогрева :

Где количество тепла, вносимое в топку с воздухом Q_в, определяют по формуле:

Полезное  тепловыделение в топке Q_т соответствует энтальпии газов I_а, котрой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива, т.е Q_т= I_а Þ Т_а=2004,78 К;

3. Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:

           М=А-B×x_т;  где А и В опытные коэффициенты, значения которых принимают: А=0,54; В=0,2; (при камерном сжигании газа).

      Относительное положение максимума температур факела в топке определяют по формуле:

            Х_т= Х_г+ DХ; где Х_г – относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелок h_г (от пода топки или середины холодной воронки) к общей высоте топки Н_т (от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна из топки, т.е. Х_г = h_г/ Н_т ); DХ – поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая для газомазутных топок с производительностью <35т/ч DХ=0,15;

      При расположении горелок в несколько  ярусов и одинаковом числе горелок в ярусе высоту расположения определяют расстоянием от средней линии между ярусами горелок до пода или до середины холодной воронки; при разном числе горелок в каждом ярусе:

                                                            где n₁, n₂ и т.д. – число горелок в первом, втором и т.д. ярусах; h_1г, h_1г и т.д. – высота расположения осей ярусов.

                                

 
 

 

М = 0,54-0,2×0,3662=0,4667

5.2.4)  Степень  черноты топки а_т и критерий Больцмана В₀ зависят от искомой температуры газов на выходе u_г^II.

      Принимаем u_г^II = 1100 ⁰С: 

Среднюю суммарную  теплоёмкость продуктов сгорания определяют по формуле: 

5.2.5) Степень  черноты топки определяют по  формуле:

где а_ф – эффективная степень черноты факела:

                    ; где а_св и а_г – степень черноты,которой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трёхатомными газами; m – коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объёма и m=0,55 для жидкого топлива. 

 Величины а_св и а_г определяют по следующим формулам: