Состав продуктов сгорания и объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата

 

 

Энтальпия продуктов сгорания для различных значений температуры и коэффициента избытка воздуха

 

Наименование рассчитываемой величины	Формула	Объем газов, м3/м3	Температуры продуктов сгорания
Энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения	Iв0 = Vв0· ·(сJ)в	8,25	260,7	524,7	793,65
Энтальпия сухих трехатомных газов	IRO2= =VRO2· ( сJ)RO2	0,87
Энтальпия теоретического количества двухатомных газов	I0N2 = =V0N2· ( сJ)N2	6,65
Энтальпия теоретического количества водяных паров	I0Н2О = =V0Н2О· ( сJ)Н2О	1,87
Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания	Iг0 = IRO2 + I0N2+ I0Н2О	-
За топкой aт// = 1,1	(aт// -1)·Iв0   Iг0+(aт//-1)·Iв0 DIг	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -	-   -   -
За пароперегревателем aпп// = 1,15	(aпп//1)·Iв0   Iг0+(aпп//-1)·Iв0 DIг
За котлом aк// = 1,25	(aк// -1)·Iв0 Iг0+(aк//-1)·Iв0 DIг
За водяным экономайзером aв.э// = 1,35	(aв.э//-1)·Iв0 Iг0+(aв.э// -1)·Iв0 DIг

 

 

Сводная таблица основного расчета

 

Наименование рассчитываемой величины	Обоз Наче ние	Ед. изм	Расчетная формула или источник определения	Результаты расчета
Промежу точные	Оконча тельные
Располагаемое тепло топлива	Qрр	Ккал/ м3	Qнс	-
Температура уходящих газов	Qух	°С	Технические соображения	-
Энтальпия уходящих газов	Iух	Ккал/ м3	I, J - таблица
Температура холодного воздуха, поступающего в котельный агрегат	tх.в	°С	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-
Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха	Iх.в0	Ккал/ м3	Vв0·св·tх.в	9,43*0,32*30	79,2
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания	q4	%	Имеет место только при сжигании твердого топлива	-
Потеря теплоты с отходящими газами	q2	%			6,8
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания	q3	%	Таблица 3	-
Потеря теплоты на наружное охлаждение котельного агрегата	q5	%	Рисунок 1	-	1,8
Потеря с физическим теплом шлаков	q6	%	Имеет место только при сжигании твердого топлива	-
Сумма тепловых потерь	Sq	%	q2 + q3 + q4 + q5 + q6	-	9,6
Коэффициент полезного действия котельного агрегата	hк.а	-	(100-Sq)/100	-	0,904
Процент продувки котла	p	%	-	-
Тепловосприятие теплоносителя на 1 кг произведенного перегретого пара	Qк.а	Ккал/кг		-
Действительный часовой расход топлива	В	Кг/ч		-
Расчетный часовой расход топлива	Вр	Кг/ч		-
Коэффициент сохранения теплоты	j	-	(100-q5)/100	-	0,982
a. Тепловое напряжение топочного пространства
Расчетное тепловое напряжение топочного пространства	Q/Vт	КДж/(кг·ч)		-	227170
b. Теплоотдача излучением в топке
Полезное тепловыделение в топке	Qт	КДж/кг
Теоретическая температура горения в топке	Jа	°С	I, J - таблица	-	1852,6
Коэффициент светимости пламени	m	-	-	-	0,2
Температура дымовых газов на выходе из топки	Qт//	°С	Принимается предварительно	-
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	-	м. ат	rп·sг	0,268· 1,76	0,47
Коэффициент ослабления лучей трехатомными назами	kг	-	Номограмма рис. 3	-	1,2
Суммарная сила поглощения газового потока	kнесв· sт	м.ат	rп·sг·kг	-	0,56
Степень черноты несветящейся части факела	анесв	-	График на рис. 4	-	0,43
Коэффициент ослабления лучей светящейся части факела	kсв	-			1,5
Суммарная сила поглощения светящейся части пламени	kсв·sт	м.ат	kсв·sт = 1,54·1,76	-	2,71
Степень черноты светящейся части пламени	асв	-		-	0,94
Степень черноты факела	аф	-	(1-m)·анесв+m·асв	-	0,53
Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей	x	-	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-	0,8
Произведение yx	-	-	yx	0,8· 0,42	0,34
Тепловыделение в топке на 1 м2 стен топки	-	Ккал/ (м2·ч)			1110,61
Расчетный коэффициент	М	-	А-ВХ	-	0,45
Температура дымовых газов на выходе из топки	Qт//	°С	Номограмма на рис. 5	-
Энтальпия дымовых газов на выходе из топки	Iт//	Ккал/м3	I, J - таблица	-
Тепло, переданное излучением в топке	Qл	Ккал/м3	j(Qт-Iт//)	0,982· ·(7413-3313)
пароперегреватель
Тепловосприятие пароперегревателя	Qпп	Ккал/м3
Энтальпия дымовых газов за пароперегревателем	Iпп//	Ккал/м3
Температура дымовых газов за пароперегревателем	Qпп//	°С	I, J - таблица	-	654,4
Средняя температура дымовых газов в пароперегревателе	Qппср	°С	(Qпп/+Qпп// )/2	(1000+730)/2	777,2
Средняя температура пара в пароперегревателе	tппср	°С	(tпп+tн)/2	(350+197)/2	273,7
Средний температурный напор в пароперегревателе	Dtпп	°С	Qппср - tппср	865-274	503,5
Удельный объем пара в пароперегревателе при средней температуре	uпп	м3/кг	Таблицы водяного пара	-	0,1625
Средняя скорость пара в пароперегревателе	wпп	м/с		-
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару	a2	Ккал/ (м2·ч·град)	сd·ан Номограмма на рис. 6	-
Средняя скорость дымовых газов в пароперегревателе	wг	м/с			10,06
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке	aк	Ккал/ (м2·ч·град)	сz·cф·ан (номограмма на рис. 7)	1·1,05· ·58	60,9
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	-	м.ат	rп·sпп	0,26· 0,167	0,04
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kнесв· rп	-	Номограмма на рис. 3	-	3,2
Сила поглощения газового потока	k·p·s	-	kг·rп·sпп	-	0,128
Степень черноты газового потока	а	-	График на рис. 4	-	0,128
Коэффициент загрязнения труб	e	(м2·ч·град)/ккал	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-	0,005
Температура наружной поверхности труб	tст	°С		-	500,4
Коэффициент теплоотдачи излучением незапыленного потока	aл	Ккал/(м2·ч·град)	а·с1·a	0,95· 135· 0,1	12,8
Коэффициент омывания пароперегревателя дымовыми газами	w	-	-	-	1,0
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы	a1	Ккал/ (м2·ч·град)	w·aк+ aл	1·60,9+12,8	73,7
Коэффициент теплопередачи в пароперегревателе	kпп	Ккал/ (м2·ч·град)		-	50,23
Поверхность нагрева пароперегревател	Нпп	м2			47,43
невязка	-	%		-	-41,16
c. Газоход котла
Температура дымовых газов за котлом	Qк//	°С	Принимается предварительно	-
Энтальпия дымовых газов за котлом	Iк//	Ккал/м3	I, J - таблица	-
Тепловосприятие котла по уравнению теплового баланса	Qб	Ккал/м3			1265,7
Температурный напор в начале газохода	Dtб	°С	Qпп// - tн	654,4-197,4
Температурный напор в конце газохода	Dtм	°С	Qк// - tн	300-197,4	102,6
Средний температурный напор в газоходе	Dtк	°С		-	237,8
Средняя температура дымовых газов в газоходе котла	Qкср	°С	(Qк/+ Qк//)/2	(654,4+ 300)/2	477,2
Средняя скорость дымовых газов	wк	м/с		-	8,45
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке трубы	aк	Ккал/ (м2·ч·град)	сz·сф·ан номограмма на рис. 6	-	53,4
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	-	м.ат	rп·sк	0,25· 0,184	0,046
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kг	-	Номограмма на рис. 3	-	2,1
Суммарная сила поглощения газового потока	kнесв·sк	м·ат	kг·rп·sк	2,1·0,046	0,96
Степень черноты газового потока	анесв	-	График на рис. 4	-	0,96
Коэффициент загрязнения поверхности нагрева	e	(м2·ч·град)/ккал	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-	0,005
Температура наружной поверхности труб	tст	°С		-	239,2
Коэффициент теплоотдачи излучением незапыленного потока	aл	Ккал/ (м2·ч·град)	а·с1·ан номограмма на рис. 8	-	41,9
Коэффициент омывания газохода дымовыми газами	w	-	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-	0,9
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке	a1	Ккал/(м2·ч·град)	w·aк + aл	0,9· 53,4+41,9	89,96
Коэффициент теплопередачи в котле	kк	Ккал/(м2·ч·град)	a1*/(1+e·a1)		62,04
Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи	Qт	Ккал/м3		-	2232,9
невязка	-	%		-	-76,41
d. Водяной экономайзер
Тепловосприятие водяного экономайзера	Qв.э	Ккал/м3	Qрр·hк.а – (Qл + Qпп + Qк)	7400· 0,904-(4026+875+1266)	522,6
Энтальпия воды на выходе из экономайзера	iв.э//	Ккал/кг			149,6
Температура воды на выходе из экономайзера	tв.э//	°С	Таблицы воды и водяного пара	-	149,6
Температурный напор в начале экономайзера	Dtб	°С	Qв.э/ - tв.э//	300-149,6	150,4
Температурный напор в конце экономайзера	Dtм	°С	Qух – tп.в	140-100
Средний температурный напор в экономайзере	Dtв.э	°С			84,92
Средняя температура дымовых газов в экономайзере	Qв.эср	°С	(Qк// - Qух)/2	(300+140)/2
Средняя скорость дымовых газов в экономайзере	wв.э	м/с		-	10,11
Коэффициент омывания водяного экономайзера дымовыми газами	w	-	Рекомендация нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов	-	1,0
Коэффициент теплопередачи в водяном экономайзере	kв.э	Ккал/(м2·ч·град)	Номограмма на рис. 9	-
Поверхность нагрева водяного экономайзера	Нв.э	м2			401,77
Число труб водяного экономайзера	nв.э	шт	Нв.э/Нв.этр	475/2,95	136,2
Число горизонтальных рядов труб экономайзера	nв.эгор	шт	nв.э/z1	161/7

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте выполнен поверочный тепловой расчет котельного агрегата ДКВР 10-13, составлен тепловой баланс котлоагрегата, определены необходимые конструктивные характеристики водяного экономайзера, коэффициент полезного действия котла, который составляет 94%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Роддатис К.Ф., Полторацкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К.Ф. Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.

2. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). – 3-е изд., перераб. и доп. / СПб, НПО ЦКТИ. 1988. – 256 с.

3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 424 с.

4. Липов Ю.Н., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1988. – 208 с.

5. Любов В.К. Поверочный расчет котельных агрегатов: Учеб. пособие – Архангельск: Изд-во АГТВ, 2002. – 115 с.

6. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280 с.

7. Шестаков С.М., Ахмедов Д.Б. Паровые котлы. Ч. 3. Конструирование поточных камер. Учеб. пособие. – СПб. Изд-во СПбГПУ, 2002. – 56 с.

8. Зах Р.Г. Котельные установки. М.: Энергия, 1968. – 352 с.