Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ухтинский государственный технический университет

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПАРОВОГО КОТЛА

Методические указания к курсовой работе по дисциплине

“Теплогенерирующие установки” для студентов специальности

270109 – “Теплогазоснабжение и вентиляция”

Ухта 2007 УДК 697.512 (075.8) И 21 Иванова, Е.С. Поверочный расчет парового котла [Текст]: метод. указания / Е.С. Иванова, Л.В. Артеева. - Ухта: УГТУ. - 51 с. ил.

Методические указания предназначены для выполнения курсовой работы по дисциплине “Теплогенерирующие установки” для студентов специальности “Теплогазоснабжение и вентиляция” (270109) дневной и безотрывной форм обучения.

Методические указания содержат рекомендации по выбору величин, определяющих технико-экономическую эффективность работы парового котла.

Изложена методика теплового расчета топочной камеры и конвективного газохода парового котла. Приведены рекомендации по компоновке хвостовой поверхности нагрева экономайзера и порядок его конструктивного расчета.

Для проведения расчетов в приложениях даны необходимые номограммы и теоретические материалы.

В табличной форме дано задание на проведение расчетов и показатели топлив.

Содержание методических указаний соответствует учебной программе.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой теплотехники и теплогазоснабжения (протокол № 7 от 13.03. 2007г.).

Рецензент Н.В. Попова, доцент каф. ТиТГВ, к.т.н.

Редактор Н.А. Балаева, доцент каф. ТиТГВ.

План 2007г., позиция 185.

Подписано в печать 26.11.07г. Компьютерный набор.

Объем 51 с. Тираж 50 экз. Заказ № 215.

© Ухтинский государственный технический университет,2007г.

169300, г.Ухта, ул. Первомайская, Отдел оперативной типографии 169300, г.Ухта, ул. Октябрьская, Оглавление Библиографический список…………………………………………………. Введение ……………………………………………………………………... 1. Задание на тепловой расчет, порядок его выполнения……………….... 2. Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха…………………………………………………………... 3. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания………………………… 4. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания………………………. 5. Тепловой баланс теплового котла..……………………………………… 6. Расчет теплообменов в топке……………………………………….…… 7. Расчет теплообмена в газоходе парового котла………………………... 8. Тепловой расчет экономайзера …………………………………………. 9. Определение невязки теплового баланса котла ……………………….. 10. Приложения ……………………………………………………………… Библиографический список 1. Тепловой расчёт котельного агрегата (нормативный метод), под редакцией Н.В Кузнецова, В. В. Митора, И.Е. Дубовицкого и др. – 2 – е изд., переработанное – М.: Энергия. 1973. – 295с.

2. Теплогенерирующие установки: Учебник для вузов / Г.Н. Делягин, В.И.

Лебедев, В.А. Пермяков. - М.: Стройиздат, 1986. - 559 с.

3. Компоновка и тепловой расчет парового котла.: Учебное пособие для вузов./ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Вишневский - М.: Энергоатомиздат, 1988.

- 208с.

4. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф.

Роддатис, А.Н. Полтарецкий - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 487 с.

5. Поверочный расчет парового котла (методические указания) / Л.В.

Артеева- Ухта, УИИ, 1997. – 36 с.

Паровым или водогрейным котлом называется устройство, в котором для получения пара или нагрева воды под давлением выше атмосферного используется теплота, выделяющаяся при сгорании органического топлива.

Поверочный расчет парового котла выполняется для оценки показателей экономичности, выбора вспомогательного оборудования, получения исходных данных для последующих расчетов: аэродинамических, гидравлических, прочностных. При выполнении поверочного расчета парового котла его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Поэтому цель расчета состоит в определении температур газовой среды и тепловосприятий рабочего тела в поверхностях нагрева заданного котла.

Газомазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа Е (ДЕ) паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч предназначены для выработки насыщенного или слабоперегретого пара давлением 1,4 МПа. Топочная камера котлов размещена сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранов труб одинакова для всех котлов – 1790 мм, паропроизводительности котла. Основными составными частями этих котлов являются: верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Трубы перегородки и правого бокового экрана, образующего также под и потолок топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана приварены к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159х6 мм.

Трубы фронтального экрана котлов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч паропроизводительностью 16 и 25 т/ч они развальцованы в верхнем и нижнем барабанах. Шаг труб вдоль барабана 90 мм., поперечный – 110 мм (за исключением среднего, равного 120 мм). Для поддержания необходимого уровня скоростей газов в конвективных пучках котлов производительностью 4; 6,5 и т/ч установлены продольные ступенчатые перегородки.

В котле ДЕ – 25 – 14 ГМ для обеспечения надёжной циркуляции в кипятильных трубках котельного пучка верхний и нижний барабаны соединены между собой опускными трубами размером 1594,5, число которых с ростом производительности котла увеличивают от 1 до 4. Ограждающие поверхности котлов ДЕ на жидком и газообразном топливе выполнены из труб с относительным шагом s/d = 1,03 1,08, что позволяет применять облегчённую изоляцию.

Котлы серии ДЕ имеет высокую степень заводской готовности, что повышает эффективность их монтажа.

Методические указания составлены на основе “Нормативного метода теплового расчёта котельных агрегатов”, разработанного коллективом авторов ведущих научно – исследовательских институтов (ВТИ и ЦКТИ).

1. Задание на тепловой расчёт, порядок его выполнения Поверочный расчёт парового котла выполняется для существующей конструкции с целью определения показателей её работы при переходе на другое топливо, при изменении нагрузки или параметров пара, а также после проведенной реконструкции поверхностей нагрева.

Задание на поверочный расчёт должно содержать следующие данные:

– тип парового котла;

– номинальную паропроизводительность и параметры пара;

– месторождение и марку топлива;

– способ сжигания топлива.

В расчётно – пояснительную записку должны быть включены следующие разделы:

– задание;

– описание парового котла, компоновку его поверхностей с указанием их связи по рабочей среде;

– технические характеристики сжигаемого топлива; расчёт объёмов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания;

– тепловой баланс парового котла, расчёт расхода сжигаемого топлива;

– тепловой расчёт топки и поверхностей нагрева;

– сводную таблицу основных результатов расчёта.

Объём расчётно – пояснительной записки – 15 – 20 страниц.

Расчёты, согласно [ ] следует оформлять в табличной форме.

Задание на поверочный расчёт прилагается в таблице П.9.

Данные по составу топлива - таблицы П7, П8.

2. Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха экономичность работы парового котла, так как потеря теплоты с уходящими газами является при нормальных условиях эксплуатации наибольшей даже в сравнении с суммой других потерь. Однако, глубокое охлаждение газов требует увеличения размеров конвективных поверхностей нагрева и во многих случаях приводит к усилению низкотемпературной коррозии.

Температура уходящих газов за хвостовой поверхностью нагрева (экономайзе-ром) таблице 1.

Таблица 1. Рекомендуемые температуры уходящих газов, оС

ТОПЛИВО

Для расчета действительных объемов продуктов горения по поверхности нагрева котельного агрегата прежде всего выбирают коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки т и присосы воздуха в отдельных элементах котла. Коэффициент избытка воздуха т должен обеспечить практически полное сгорание топлива. Он выбирается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива по таблице 2.

Таблица 2. Расчётный коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.

обратного хода наклонной решёткой Камерная топка с твёрдым Антрацит, полуантрацит, В топку и газоходы котла при наличии в них отверстий и неплотностей из атмосферы поступает воздух, который называют присосом. Избыток воздуха т включает в себя коэффициент избытка воздуха, подаваемого в горелки или под колосниковую решетку гор, и присосы холодного воздуха извне при работе топки под разряжением т, происходящие в основном в нижней части топки.

При выбранном т избыток воздуха, поступающий в зону горения топлива, определяется как гор = т т. В газоплотных топках у котлов серии ДЕ = 0.Для котлов серии ДКВР см. табл. 3. За счет присосов, коэффициенты избытка воздуха от топки к дымовой трубе по тракту возрастают. Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры "2, получают прибавлением к т соответствующих присосов воздуха, т.е. "2 = т +.

Присосы воздуха в газоходах парового котла принимают по таблице 3.

При распределении коэффициентов избытка воздуха по газоходам следует ознакомиться с конструкцией парового котла, для которого проводится поверочный расчет.

У котла DE 25 – 14 ГМ конвективная часть состоит из двух газоходов.

Первый газоход выполнен с шахматным расположением труб в пучке, второй – с коридорным. Остальные котлы этой серии имеют по одному газоходу с коридорным расположением труб.

Таблица 3. Расчётные присосы холодного воздуха в негазоплотных топках и в газоходах.

Слоевые топки Камерные топки для газа, мазута, твердого топлива при наличии металлической наружной обшивки Газоходы конвективных поверхностей нагрева:

шахматный котельный пучок коридорный котельный пучок Водяной чугунный экономайзер Газоходы за котельным агрегатом (на каждые 10 м):

кирпичные Рис. 1. Распределение коэффициентов избытка воздуха по поверхностям нагрева котла По общепринятой методике [1] объемы продуктов сгорания и воздуха выражаются в м3 при нормальных условиях (0°С и 0,1 МПа) при сжигании 1 кг твердого и жидкого топлив или 1 м3 газового топлива.

Для твёрдого и жидкого топлива расчёт производится исходя из состава рабочей массы по следующим формулам:

теоретический объём воздуха теоретические объемы продуктов сгорания воздуха При сжигании природного газа расчет теоретических объемов воздуха и компонентов, входящих в него:

теоретический объем воздуха:

теоретические объемы продуктов сгорания воздуха:

где d г.тл - влагосодержание газообразного топлива при расчетной температуре 10°C Расчет объемов продуктов сгорания в поверхностях нагрева сводят в таблицу.

Таблица 4. Объём продуктов сгорания Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева ср Действительный объем водяных паров Объемная доля трехатомных газов Объемная доля водяных паров Объемная доля трехатомных газов и Для котлов ДЕ – 25 таблица содержит два газохода.

Для всех видов топлива энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, в кДж/м3, при расчетной температуре oС, определяют по формулам:

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров, выбираются по табл. П1 в приложении:

” – коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, Jэл – энтальпия золы, кДж/кг, для твёрдого топлива.

где Сэл – теплоёмкость золы, кДж/кг К приведена в табл. П. 1;

аун – доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания: для слоевых топок при сжигании бурых и каменных углей аун 0,2 0,5; антрацитов – 0,3.

Энтальпия золы невелика по сравнению с другими составляющими и учитывается когда приведённая величина уноса золы Результаты расчёта энтальпии газов при действительных избытках воздуха сводятся в таблицу 5.

Таблица 5. Энтальпия продуктов сгорания Топочная камера Поскольку на данном этапе расчета температура газов за той или иной поверхностью нагрева еще неизвестна, расчет энтальпий газов делается на весь возможный за данной поверхностью диапазон температур.

При наличии у парового котла двух газоходов расчёт энтальпии производится для каждого газохода в отдельности. Котёл типа ДЕ – 25 имеет два газохода. Температура за поверхностью нагрева 1го газохода = 1100500, 2го газохода = 600200.

По результатам расчета строится J диаграмма см. рис. 1П в приложении.

J диаграмму следует построить на миллиметровой бумаге, так как от точности построения её будет зависеть точность последующих расчётов.

Распределение теплоты, вносимой в котел при сжигании топлива, на полезно использованную теплоту и тепловые потери носит название теплового баланса.

Тепловой баланс составляется на 1кг твёрдого топлива или жидкого топлива и 1 м3 газообразного топлива.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

где Q р - располагаемая теплота топлива;

Q 1 - полезно используемая теплота для производства водяного пара;

Q 2 - потери теплоты с уходящими газами;

Q 3 - потери теплоты от химической неполноты сгорания;

Q 4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания; (для твёрдого топлива) Q 5 - потери теплоты в окружающую среду;

Q 6 - потери с физической теплотой шлаков; (для твёрдого топлива) Если отнести все слагаемые теплового баланса к располагаемой теплоте и выразить их в процентах, то уравнение (5.1) примет вид:

определяется из данного уравнения:

Располагаемая теплота топлива определяется по уравнению:

Для большинства видов достаточно сухих и малосернистых твёрдых топлив и газообразного топлива Q р = Q н. Для сильновлажных твердых топлив и мазута учитывается физическая теплота топлива Q тл.

где с - теплоемкость мазута;

t тл - температура мазута, обычно она составляет 90140 С. Зависит от сернистости В случае предварительного подогрева дутьевого воздуха в калориферах теплоту такого подогрева Q внш включают в располагаемую теплоту топлива.

где G – количество действительно вводимого воздуха, кг/г;

Gо – количество теоретически необходимого воздуха, кг/г;

i о, i о - энтальпии теоретического объёма горячего и холодного воздуха.

При использовании для распыла мазута паромеханических форсунок в топку котла вместе с разогретым топливом поступает пар. Он вносит дополнительную теплоту Q п.ф.

где G – расход пара на 1 кг топлива, кг/кг;

iп – энтальпия дутьевого пара;

2510 – величина расчётной энтальпии водяного пара, сбрасываемого с продуктами сгорания в атмосферу.

При паровом распыливании мазута расход пара составляет G = 0,30, кг/кг.

При слоевом сжигании антрацита и подаче пара под решётку G = 0,20, кг/кг.

Потеря теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

энтальпия воздуха при температуре в котельной tхв=30°C, определяется по формуле(4.1).

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания q 3 зависит от рода твердого топлива в слое q 3 лежит обычно в пределах от 0,5 до30%, а при сжигании в камерных топках – от 0,5 до 1,5%. При сжигании мазута и природного газа q3 = 0,5%.

Величина потерь теплоты от механической неполноты сгорания топлива q учитывается только для твердого топлива. Для слоевых топок q 4 может составлять от 12 до 18%, для камерных топок от 1 до 5% [4, табл. 3-14].

Потеря теплоты от наружного охлаждения q 5 для стационарных паровых котлов принимается по данным рис.2. Распределение q 5 по отдельным элементам котельного агрегата, производится пропорционально количеству теплоты, отдаваемому продуктами сгорания в соответствующем элементе и учитывается введением коэффициента сохранения теплоты :

1 – котёл с хвостовыми поверхностями нагрева (водяным экономайзером или воздухонагревателем);

2 – котёл без хвостовых поверхностей нагрева.

Рис 2. Потери теплоты от наружного охлаждения котла в зависимости от Потери теплоты с физической теплотой шлаков q6 определяется по [2, стр 53];

Полное количество полезно используемой теплоты Q 1 для производства водяного пара определяется по формуле :

где D - паропроизводительность агрегата, кг/ч;

i", i' – энтальпия, соответственно насыщенного пара, котловой воды, кДж/кг, принимается при давлении в котле [ Таблица П6];

iп.в – энтальпия питательной воды, кДж/кг, принимается в соответствии с где св – теплоёмкость питательной воды, принимают равной 4,19 кДж/кг;

tп.в – температура питательной воды, принимают равной 104 оС.

П - процент непрерывной продувки, принимается равным 3%.

Расход топлива, подаваемого в топку, определяется по формуле:

Расчетный расход топлива определяется с учетом потери теплоты от механической неполноты сгорания, для твёрдого топлива.

Топка парового котла служит для сжигания топлива и получения продуктов сгорания с высокой температурой. Перенос теплоты в топке от факела горящего топлива и высокотемпературных продуктов сгорания к экранным поверхностям нагрева осуществляется, в основном, излучением. Поэтому, расчет теплообмена в топке проводится с условием преобладающего влияния в сложном теплообмене радиационной составляющей.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из топки "т, удельной нагрузки на единицу объема топки q v. Полученные при расчете значения должны находиться в пределах, рекомендуемых [1].

Таблица 6(а). Конструктивные характеристики топки Лучевосприн.

нагрева Полная поверхность cт стен топки Объем камеры В данном разделе даются показания по ходу выполнения расчета.

Отношение площади стен, занятой лучевоспринимающей поверхностью F к л полной площади стен Fст называется степенью экранирования топки:

При слоевом сжигании топлива:

где R - поверхность зеркала горения, м2.

При расчетах излучения в топках различают пламя, образующееся при сжигании газа, мазута и твердого топлива. Принимается, что в пламени газа и мазута основными излучающими компонентами являются трехатомные газы CO2 и H2O и взвешенные в них мельчайшие сажистые частицы; в пламени твердых топлив – трехатомные газы CO и H2O, частицы золы и кокса.

При сжигании газового и жидкого топлива коэффициент теплового излучения факела определяется по формуле:

где св, г - коэффициенты теплового излучения светящейся части факела и несветящихся газов. Коэффициент г находится по номограмме П 3, Коэффициент св определяется также по номограмме П 3 при S – эффективная величина излучающего слоя.

где k c - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, образующихся в где C, H - содержание углерода и водорода в рабочей массе топлива, при сжигании природного газа.

При сжигании твердого топлива коэффициент ослабления лучей топочной средой k определяется коэффициентом ослабления лучей трехатомными газами ( k г rn ), золовыми частицами ( k µ ) и горячими коксовыми частицами ( k ). к где k - определяется по рисунку П.9 приложения;

µ эл - см. табл. 4;

k к - коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами равен 10 I/м МПа;

z 1 - коэффициент, зависящий от вида топлива, для низкореакционных топлив (АШ, ПА, Т) z1 = 1, для высокореакционных: каменных, бурых углей z 1 = 0,5 ;

z 2 - коэффициент, зависящий от способа сжигания топлива, при камерном z 2 = 0,1, при слоевом z 2 = 0,3.

Параметр М, учитывающий характер распределения температуры по высоте топки при сжигании газа и мазута определяется по формуле:

при сжигании твердого топлива:

где X т - относительное местоположение максимума температуры пламени.

Для камерных топок и верхнем отводе газов:

где h - высота расположения оси горелки, см. чертеж, м;

H т - расстояние от пода топки до середины выходного окна, м.

При горизонтальном развитии факела, (для котлов серии ДЕ) X т = 0,49 для котлов серии ДЕ 25-14 ГМ ; X т = 0,265 - для остальных котлов.

Значение параметра М в формулах 6.8 и 6.9 не должно быть выше 0,5.

Полученная по рисунку П.4 действительная температура газов на выходе из топки "т, сравнивается с ранее принятой температурой.

Если их значения отличаются менее чем на 500С, то уточнения расчета не требуется, в противном случае производится перерасчет. Полученная температура на выходе из топки будет численно равна температуре газов на входе в газоход.Порядок расчета топки приведен в табл.6.

Таблица 6. Расчет теплообмена в топке Коэффициент топке топке Лучевоспринимающ ая поверхность Полная поверхность стен топки Степень топки излучающего слоя выходе из топки Суммарная атомных газов х атомных газов потока Коэффициент излучения несветящихся газов Коэффициент сажистыми частицами теплового усреднения Коэффициент теплового при сжигании мазута и газа Коэффициент теплового при сжигании твердого топлива Условный коэффициент ей поверхности Относительный шаг экрана коэффициент экрана Коэффициент экранов топке на 1 м.

ограждающей поверхности на выходе из топки сохранения теплоты Количество теплоты, воспринятое в топке Среднее тепловое лучевоспринимающ ей поверхности нагрева 7. Расчет теплообмена в газоходе парового котла.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода и количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева газохода.

Из справочной литературы [4,5] и с чертежа парового котла в таблицу 7 заносятся конструктивные основные характеристики газохода.

Таблица 7. Конструктивные характеристики газохода Расчетные шаги труб:

Число труб, потоком газов Живое сечение для прохода газов Эффективная слоя Если конвективная поверхность котла состоит из двух газоходов, то сначала выполняется расчет первого газохода, затем по аналогии – второго газохода.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода. Например: для котла с одним газоходом можно принять 1" =500 °С и 2 =300 °С. При расчете двух газоходов принимаем для первого газохода 1" =700 °С и 2 =400 °С, а для второго - 1" =400 °С и 2 =200 °С По двум принятым температурам проводят параллельно расчеты.

Порядок проведения расчетов приведен в таблице 8.

После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определяют графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса Q и теплопередачи Q т при двух ранее принятых температурах 1" и 2. Порядок определения искомого значения " показан на рис.3.

Для получения действительной температуры газов на выходе из газохода прямые Q иQ могут быть продлены в любом направлении до пересечения.

Полученное действительное значение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода будет являться температурой на входе в следующую поверхность нагрева (во второй газоход, если он есть или в экономайзер).

кДж/кг, кДж/м3 Q Рис.3. Определение действительной температуры на выходе из газохода.

Таблица 8.Расчет теплообмена в газоходе.

Температура газов газохода Коэффициент теплоты Тепловосприятие теплового баланса Средняя скорость Коэффициент 3-х атомных газов толщина излучения Температура загрязненной стенки Коэффициент теплоотдачи излучением Коэффициент котельного пучка При поверочном расчете чугунного водяного экономайзера температура газов на входе принимается из теплового расчета газохода, температура газов на выходе э была предварительно принята из табл.1, "э = ух.

Целью расчета является определение поверхности нагрева экономайзера Н э.

Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб длиной 2 метра, прохода газов f = 0,12 м2.

Проходное сечение для газового потока можно определить по формуле:

где n – число труб в ряду экономайзера. Для ДЕ 4 – n = 2; для ДЕ 6,5 – n = 3;

для ДЕ 10 – n = 5; для ДЕ 16 – n = 7; для ДЕ 25 – n = 9.

Порядок расчета экономайзера приведен в таблице 9.

Для котлов DE 16-14 ГМ и DE 25-14 ГМ длина ребристых труб равна 3 м. f = 0, м2; fэ = 4,49 м2.

Таблица 9. Расчет экономайзера.

выходе сохранения теплоты экономайзера Количество экономайзер Температура входе в экономайзер Температура Средняя скорость 9. Определение невязки теплового баланса котла Невязка теплового баланса котла:

где Qл – таблица 6;

Qг – тепловосприятие газохода при g; ( для ДЕ-25 две величины Qг ) Qэ – таблица 9.

Относительная невязка:

Невыполнение условия требует пересчета теплового баланса котла.

10.Окончательные данные поверочного расчета парового котла рекомендуется Таблица 10. Данные теплового расчета парового котла ……………….., топливо Q н = …..МДж/кг(м3), расход В р = …..кг/с.

ность нагрева Продукты Температура, Поверх- Поверхность ность Таблица П 1. Средние теплоемкости воздуха, газов, водяных паров и золы, кДж/м3 К.

Таблица П 2. Доля топочного объема, заполненная светящимся факелом.

Таблица П 3. Коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей Вид лучевоспринимающей Таблица П 4. Коэффициент тепловой эффективности.

Таблица П 5. Поправка для определения температуры.

При сжигании твердого топлива для шахматных и коридорных пучков труб, мазута.

При сжигании газа.

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ ЛУЧЕЙ

ТРЁХАТОМНЫМИ ГАЗАМИ

св,г Рис. П. 3. СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Рис. П.4. РАСЧЁТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ОДНОКАМЕРНЫХ И ПОЛУОТКРЫТЫХ

ТОПКАХ

Рис. П. 5. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ КОНВЕКЦИЕЙ ПРИ

ПОПЕРЕЧНОМ ОМЫВАНИИ КОРИДОРНЫХ ГЛАДКОТРУБНЫХ ПУЧКОВ (

часть)

Рис. П. 5. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ КОНВЕКЦИЕЙ ПРИ

ПОПЕРЕЧНОМ ОМЫВАНИИ КОРИДОРНЫХ ГЛАДКОТРУБНЫХ ПУЧКОВ (

часть)

Рис. П. 6. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ КОНВЕКЦИЕЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ОМЫВАНИИ ШАХМАТНЫХ ГЛАТКОТРУБНЫХ ПУЧКОВ (1 ч.)

Рис. П. 6. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ КОНВЕКЦИЕЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ОМЫВАНИИ ШАХМАТНЫХ ГЛАТКОТРУБНЫХ ПУЧКОВ (

часть) Рис. П.7. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПАЛООТДАЧИ ИЗЛУЧЕНИЕМ При сжигании мазута коэффициент теплопередачи К чугунных ребристых экономайзеров снижается на 25%

Рис. П.8. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЧУГУННЫХ РЕБРИСТЫХ

ВОДЯНЫХ ЭКОНОМАЙЗЕРОВ ВТИ

Рис П9. К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ ЛУЧЕЙ

ЗОЛОВЫМИ ЧАСТИЦАМИ.

1 – при сжигании пыли в циклонных топках;

2 - при сжигании углей, размолотых в шаровых барабанных мельницах;

3 - при сжигании углей, размолотых в среднеходовых и молотковых мельницах и мельницах-вентиляторах;

4 - при сжигании дробленки в циклонных топках и топлива в слоевых топках;

5 - при сжигании торфа в камерных топках.

Таблица. П6. Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (аргумент – давление) Таблица П7.

Комсомольское Комсомольское Седь-Иоль элементар Топливом называют вещество, выделяющее при определенных условиях большое количество тепловой энергии.

ископаемое По составу органическое топливо делится на твердое, жидкое, газообразное.

Состав органического топлива делится на горючую и негорючую части.

Для твердого и жидкого топлива горючими являются 5 элементов:

Негорючая часть состоит из влажности W и минеральной части М, которая при сжигании дает золу А.

Состав твердого и жидкого топлива обычно выражают в % по массе.

Газообразное топливо по составу элементарному можно записать:

Для обеспечения полного сжигания топлива в топочном объеме, в него вводят воздуха больше, чем требуется по химическим реакциям.

Дополнительное количество воздуха оценивают коэффициентом избытка воздуха где V - действительный объем воздуха V0 – теоретический объем воздуха Энтальпия (газа) – это величина численно равная количеству теплоты, которое подведено к газу в процессе его нагревания от 00С до заданной температуры при постоянном давлении.

Энтальпия продуктов сгорания – это количество теплоты, которое содержат продукты сгорания при сжигании единицы объема или массы топлива и заданной температуре.

Энергетический потенциал топлива характеризуется такими величинами как:

низшая теплота сгорания и высшая теплота сгорания.

Количество теплоты, которое может выделиться при полном сгорании 1кг твердого или жидкого, или 1м3 газообразного топлива, при условии, что образующиеся в продуктах сгорания водяные пары конденсируются, называется высшей теплотой сгорания топлива.

Если при сгорании топлива водяные пары не конденсируются, то теплота сгорания единицы массы или объема топлива уменьшается на величину теплоты конденсации водяных паров Q H 2O ; разность Q Q = Q н - носит название низшей теплоты сгорания топлива.

Потеря теплоты q2 – с уходящими газами – зависит от температуры уходящих газов, при снижении на 15ОС q2 уменьшается на 1%; q2 – уменьшается пропорционально уменьшению коэффициента избытка воздуха ; т.е с ух уменьшением коэффициентов избытка воздуха в топке и, уменьшается q2;

этого можно достичь путем совершенствования процессов горения и ликвидацией присосов по газовоздушному тракту.

q3 – потеря от химической неполноты сгорания зависит от рода топлива и типа топочного устройства.

Причинами появления химического недожога могут быть: недостаток воздуха, низкая температура в топочном объеме котла, особенно в зоне догорания топлива, плохое смесеобразование, особенно в начальных стадиях горения топлива.

Для снижения q3, улучшают условия перемешивания газов, применяя острое дутьё и повышают температуру в зоне горения путём подогрева, вводимого в топочный объём воздуха, величина q3 для слоевых топок колеблется от 0,5 до 30 %, для камерных топок при сжигании угля от 0,5 до 1,5 %.

При сжигании мазута и газа q3 = 0,5 %.

q4 – потеря от механической неполноты сгорания топлива, учитывается только для твёрдого топлива, т.к складывается из потери с провалами топлива через отверстия в колосниковой решетке, с потерями в шлаке и с потерями уноса частиц топлива по газовоздушному тракту из зоны горения топлива. Для слоевых топок q может составлять от 1 до 18 %, для камерных топок от 1 до5 %.

q5 – потеря теплоты от наружного охлаждения, она наблюдается т.к температура наружной поверхности котла всегда выше температуры окружающей среды.

q6 – потеря с физической теплотой шлаков, образуются из-за разницы температу-ры шлака, удаляемого из котла и температуры окружающей среды.

Таблица П9. Задание на проектирование