Проверечный расчет котла БКЗ 75-39 (стр. 5 из 8)
Расчёт теплообмена в топке целесообразно начинать с проверки величин видимых тепловых напряжений топочного объёма – qV (кВт/м3) и зеркала горения (только для
или 
Значения qV и qR, найденные по уравнениям (9.1) и (9.2), не должны выходить за пределы рекомендуемых тепловых напряжений. Отклонение расчётных тепло напряжений от рекомендованного диапазона значений свидетельствует о недопустимых условиях организации топочного процесса.
Целью поверочного теплового расчёта топки заданной конструкции является определение температуры дымовых газов на выходе из неё (UIIT, 0C), которая находится из уравнения:
1) Адиабатическая (теоретическая) температура горения
Тα, К (Uα, %).
Адиабатическая температура горения – это такая температура, которая развивалась бы в топке при отсутствии теплообмена между топочными газами и луче воспринимающими поверхностями (экранами, обмуровкой и др.). Значение Uα определяется по величине полезного тепловыделения в топке – QТ (кДж/кг; кДж/м3):
При отсутствии подогрева воздуха, для слоевых и газомазутных топок, величина QВ может определятся по упрощённой формуле:
QB= αT· CB · tB,
В которой температура воздуха – tВ=30 0С, а теплоёмкость воздуха – СВ=1,3 кДж/(м3 К).
По найденному значению полезного тепловыделения в топке QТ, равному энтальпии дымовых газов Iα при коэффициенте избытка воздуха αТ, используя I-U – таблицу находят величину адиабатической температуры горения Uα, 0С или Тα=Uα+273, K.
Параметр М, учитывающий влияние характера распределения температур в топке на интенсивность лучистого теплообмена, определяется в зависимости от конструктивных особенностей и конфигурации топочной камеры, вида сжигаемого топлива и способа его сжигания.
В частности, в «вертикальных» топках с верхним выходом газов параметр М находится по следующим эмпирическим уравнениям:
а) при сжигании газа и мазута:
М= 0,54 – 0,2·ХТ;
б) при камерном сжигании малореакционных твердых топлив (АШ, Т), а также каменных углей с повышенной зольностью (типа Экибастузских):
М= 0,56–0,5·ХТ;
ХТ – относительное положение максимума температур по высоте топки.
,
2) Рассчитываем тепловой рассчитываема экранов Ψср.
_ассчитывае тепловой _ассчитываема экранов (Ψс) характеризуется отношением количества лучистой теплоты воспринятой экранной поверхностью, и поступающему на ее рассчитыва тепловому потоку:
Ψi=xiּξi
4) Степень черноты топки αТ.
Степень черноты топки определяется структурой, физическими свойствами топочной среды и лучевоспринимающих поверхностей.
5) Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания VCср, кДж/(кгּ0С) или кДж/(м3ּ0С). Величина VCср, входящая в уравнение (9.3), определяется по соотношению:
При выполнении проверочного теплового расчета топки, для определения численных величин коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами КГ, золовыми частицами Кзл и частицами сажи Кс, а также величины средней суммарной теплоемкости газов VCср, необходимо предварительно задаваться температурой газа на выходе из топки UTIIи осуществлять расчет методом последовательных приближений. Значения температуры UTII рекомендуется принимать в диапазоне 900+1150 0С. Если расчетная температура газов UTII, полученная по уравнению (9.3) или по номограммой отличается от принятой предварительно более чем на 100 0С, задаются новой величиной UTII и вычесления повторяют. Если разница между принятыми предварительно вычесленным значениями UTIIне привышает 1000С, то расчет топочной камеры считают _ассчитывае и в дальнейшем используют расчетное значение температуры газов на выходе из топки.
Таблица 1.4 Расчёт теплообмена в топке котла БК3 – 75 – 39
| Рассчитываемая величина | Обозначение | Размерность | Формула или обоснование | Расчёт | Результат | ||||||
| Видимое тепловое напряжение топочного объёма | qV | кВт/ м³ | B · Qнр/ Vт |  | 53,7 | ||||||
| Теплота, вносимая в топку воздухом | QB | кДж/кг | αт· Vо · CB · tB | 1,2*1,3*30 | 46,8 | ||||||
| Полезное тепловыделение в топке | QT | " | 100-q3-q4-q6Qрр · – + QB100-q4 |  | 12753 | ||||||
| Адабатическая (теоретическая) температура горения | υа | оС | По табл. 1.2 | При αт =1,2И Qт = Jа | 1550 | ||||||
| Относительное положение максимума температур | Xт | – | По § 9 | – | 0,1 | ||||||
| Параметр | M | – | 0,59 – 0,5 · Xт | 0,59–0,5*0,1 | 0,54 | ||||||
| Коэффициенты, учитывающие загрязнение: | |||||||||||
| А) для открытых экранов | ξоткр | – | По табл. 9.1 | – | 0,45 | ||||||
| Б) для экранов закрытых изоляцией | ξзакр | – | По табл. 9.1 | – | 0,1 | ||||||
| Средний коэффициент тепловой эффективности экранов | Ψср | – | ξоткр ·ΣHл.откр+ξзакр·ΣHл.закр–Fст – R |  | 0,21 | ||||||
| Температура газов на выходе из топки | υт» | оС | Принимается предварительно | – | 850 | ||||||
| Произведение | Pn · S | м · МПа | P · Rn· S | 0,1*0,306*5,04 | 0,15 | ||||||
| Коэффициенты ослабления лучей: | |||||||||||
| А) трёхатомными газами | Kг | 1/ м · МПа | По рис. 9.5 | При RH2O =0,17 | 2 | ||||||
| Б) эоловыми частицами | Kзл | " | По рис. 9.6 | – | 1,53 | ||||||
| В) частицами кокса | Kкокс | " | По § 9 | – | 10 | ||||||
| Безразмерные параметры | æ1æ2 | – | По § 9" | – | 0,50,3 | ||||||
| Концентрация эоловых частиц в топочных газах | μзл | г/ м³ | 10 · Aр · αунVг |  | 12,8 | ||||||
| Суммарная поглощающая способность топочного объёма | K · p · S | – | (Kг··Ζn+kзл·μзл+kкокс·æ1·æ2)··p·S | (2*0,8+1,53+12,8*0,5+0,3)*0,5*0,10 | 10,93 | ||||||
| Степень черноты факела | αф | – | По рис. 9.4 | – | 1 | ||||||
| Отношение площади зеркала горения к поверхности стен топки | p | – | R/Fст | ||||||||
| Тепловое напряжение стен топки | qFст | кВт/м² | Bр · Qт–Fст |  3,95*12820660,96 | 76,21 | ||||||
| Расчётная температура газов на выходе из топки | υтр» | 0C | По рис. 9.1 | – | 840 | ||||||
| Энтальпия газов на выходе из топки | Jт» | кДж/кг | По табл. 1.2 | При αт = 1,2 | 6400 | ||||||
| Количество теплоты, переданное экранам | Qл | " | φ ·(Qт – Jт») | 0,992 (12320–6400) | 6302 |
2.6 Тепловой расчёт поверхности нагрева котла