Паровые котлы (стр. 2 из 5)

-- за 0,1258 - - 0,1098 ср - 0,1242 0,1187 0,1123

-- за 0,1216 - - 0,1081 ср - 0,1202 0,1156 0,1102

-- за 0,2474 - - 0,2179 ср - 0,2445 0,2343 0,2225

кг/кг За 16,2562 - - 18,6140 Ср - 16,4642 17,2271 18,1980

9 кг/м³ За 1,2944 - - 1,2932 Ср - 1,2943 1,2939 1,2934

Энтальпию золы учитывают только в том случае, если приведённая зольность уноса золы из топки удовлетворяет условию (долю золы уносимую газами принимаем

а_ун=0,95=95%):

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

газоход	Тем-ра газов
Топка и фестон (при a_т^’’)	2200	10218	8628	862,8	11080,80	-
	2100	9701	8203	820,3	10521,30	559,50
	2000	9187	7778	777,8	9964,80	556,50
	1900	8676	7353	735,3	9411,30	553,50
	1800	8168	6928	692,8	8860,80	550,50
	1700	7665	6514	651,4	8316,40	544,40
	1600	7163	6099	609,9	7772,90	543,50
	1500	6664	5684	568,4	7232,40	540,50
	1400	6170	5270	527	6697,00	535,40
	1300	5679	4856	485,6	6164,60	532,40
	1200	5193	4452	445,2	5638,20	526,40
	1100	4719	4048	404,8	5123,80	514,40
	1000	4248	3645	364,5	4612,50	511,30
	900	3779	3252	325,2	4104,20	508,30
Паропе-регреватель при a_пе^’’	700	2862	2486	323,18	3185,18	-
	600	2421	2106	273,78	2694,78	490,40
	500	1994	1736	225,68	2219,68	475,10
	400	1573	1375	178,75	1751,75	467,93
Эконо-майзер при a_эк^’’	500	1994	1736	364,56	2358,56	-
	400	1573	1375	288,75	1861,75	496,81
	300	1163	1022	214,62	1377,62	484,13
Воздухо-ль при a_вп^’’=a_ух	300	1163	1022	275,94	1438,94	-
	200	766	676	182,52	948,52	490,42
	100	379	336	90,72	469,72	478,80

3. Определение расчётного расхода топлива

3.1 Располагаемое тепло топлива Q^р_р находим по формуле:

Q^р_р=Q^р_н+Q_в.вн+i_тл

3.2 Величину тепла, вносимого воздухом, подогреваемом вне парового котла, Q_в.вн

Учитывают только для высокосернистых мазутов. Топливо проектируемого котла - малосернистый мазут. где (I^o_в)^’ при t^’_вп =100 ^oC Þ (I^o_в)^’=322 ккал/кг;

3.3 Величину физического тепла топлива находим по формуле:

i_тл= C_тлt_тл, где t_тл=100^oC; C_тл =0,415+0,0006×t_тл=0,415+0,0006×100=0,475 ккал/(кг×^oC);

i_тл= 0,475×100=47,5 ккал/кг;

Расход топлива используют при выборе и расчёте числа и мощности горелочных устройств. Тепловой расчёт парового котла, определение объёмов дымовых газов и воздуха, количество тепла, отданного продуктами горения поверхностям нагрева, производятся по расчётному расходу фактически сгоревшего топлива с учетом механической неполноты горения:

4. Выбор схемы сжигания топлива

Схему топливосжигания выбирают в зависимости от марки и качества топлива. Подготовка к сжиганию мазута заключается в удалении из него механических примесей, повышении давления и подогрева для уменьшения вязкости.

В проектируемом паровом котле установлены горелки (в количестве трёх штук) с механическими форсунками суммарной производительностью 110¸120% от паропроизводительности котла; мазут подогревают до 100¸130^оС. Скорость воздуха в самом узком сечении амбразуры должна быть 30¸40 м/с.

5. Поверочный расчёт топки

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

5.1 Определение конструктивных размеров и характеристик топки

По чертежу парового котла определяем размеры топки и заполняем таблицу

№	Наименование величин	Обозн.	Раз-ть	Источник или формула	Топочные экраны					Выход-ное окно
					Фронтовой		Боко-вой	Задний
					Осн.часть	Под	Осн.часть	Под
1	Расчётная ширина экранированной стенки	b_ст	м	чертёж илиэскиз	5,0	5,0	3,5	5,0	5,0	5,0
2	Освещённая длина стен	l_ст	м	чертёж илиэскиз	9,075	1,675	-	7,05	1,85	2,05
3	Площадь стены	F_ст	м²	b_ст ·l_ст	45,5	8,375	30,014	35,125	9,25	10,25
4	Площадь стен, не занятых экранами	F_i	м²	чертёж илиэскиз	-	-	0,9202	-	-	-
5	Наружный диаметр труб	d	м	чертёж илиэскиз	0,06
6	Число труб	Z	шт	-²-	70	70	49	70	70	-
7	Шаг труб	S	м	-²-	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	-
8	Отн. шаг труб	S/d	-	-	1,1667
9	Расстояние от оси до обмуровки	е	м	-²-	0,1	0,1	0,1	0,065	0,065	-
10	Относ. -²-	e/d	-	-	1,667	1,667	1,667	1,0833	1,0833	-
11	Угловой к-т экрана	X	-	номо-грамма	0,99	0,99	0,99	0,985	0,985	1
12	К-т загрязнения	x	-	таблица	0,55	0,55	0,55	0,55	0,55	0,55
13	К-т тепловой эффективности экрана	y	-	C-x	0,5445	0,5445	0,5445	0,54175	0,54175	0,55

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

Активный объём топочной камеры определяют по формуле:

Эффективная толщина излучающего слоя:

5.2 Расчёт теплообмена в топке

Расчёт основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает температуру газов на выходе из топки q_т^’’ 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 T_т^’’ = J_т^’’ + 273 - абсолютная температура газов на выходе из топки, [K]; T_a = J_a + 273 -температура газов, которая была бы при адиабатическом сгорании топлива, [K]; B_о – критерий Больцмана, определяемый по формуле:

Из этих формул выводятся расчетные.

Определяем полезное тепловыделение в топке Q_т и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Т_а:

Коэффициент ослабления лучей k_гтопочной средой определяют по номограмме.

Коэффициент ослабления лучей k_ссажистыми частицами определяют по формуле:

6. Поверочный расчёт фестона

В котле, разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен трёхрядный испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона. Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном J_ф^’’ при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки.

Наименование величин	Обозн.	Раз-ть	Ряды фестона			Для всего фестона
Наименование величин	Обозн.	Раз-ть	1	2	3	Для всего фестона
Наружный диаметр труб	d	м	0,06
Количество труб в ряду	z₁	--	23	23	24	-
Длина трубы в ряду	l_I	м	2,3	2	1,275	-
Шаг труб: поперечный	S₁	м	0,21	0,21	0,21	0,21
продольный	S₂	м	-	0,35	0,775	0,5197
Угловой коэф фестона	x_ф	-	-	-	-	1
Расположение труб	-	-	шахматное
Расчётная пов-ть нагрева	H	м²	9,966	8,666	5,765	24,3977
Размеры газохода:высота	a_I	м	2,25	2,05	1,275	-
ширина	b	м	5	5	5	-
Площадь живого сечения	F	м²	8,283	7,611	4,539	6,7646
Относительный шаг труб:поперечный	S₁/d	-	3,5	3,5	3,5	3,5
продольный	S₂/d	-	-	5,833	12,92	8,6616

Длину трубы в каждом ряду l_i определяем по осевой линии трубы с учётом её конфигурации от плоскости входа трубы в обмуровку топки или изоляцию барабана до точки перечения оси трубы каждого ряда с плоскостью ската горизонтального газохода. Количество труб в ряду z₁ определяют по эскизу, выполнив по всей ширине газохода разводку труб экрана в фестон.