Производственно-отопительная котельная установка с паровым котлом и водяным экономайзером (стр. 8 из 11)
8.3 Определение КПД брутто котельного агрегата
КПД парового котла определяем по уравнению обратного баланса:
 , % | (30) |
 |
Полученное значение коррелирует с номинальным КПД по технической характеристики котла (см. табл. 2).
8.4 Расчёт расхода топлива, сжигаемого в топке котельного агрегата
Расход топлива, подаваемого в топочную камеру, определяется по формуле:
 , м3/с (кг/с) | (31) |
| где Qка - теплопроизводительность котельного агрегата (см. ф-лу (5)), кВт. | |
Полученное значение коррелирует с номинальным расходом топлива по технической характеристики горелки (см. табл. 4).
При сжигании твёрдого топлива и мазута необходимо определить расчётный расход топлива. Он учитывает потери теплоты на механическую неполноту сгорания (q4), т.к. в продуктах сгорания твёрдого топлива и мазута содержатся частицы несгоревшего топлива:
 , кг/с  | (32) |
При сжигании газа: Вр=В
Условное топливо используется для сравнения расходов разных видов топлива. Расход топлива КА в пересчёте на условное топливо (у.т.) составляет:
 , кг у.т./ч | (33) |
| где 29308 - низшая теплота сгорания условного топлива в пересчёте на рабочее состояние, кДж/кг (или 7000 ккал/кг). | |
Коэффициент сохранения теплоты:
9 Поверочный расчёт топки котельного агрегата
Цель поверочного расчёта – определить температуру дымовых газов на выходе из топки при известной конструкции топки, т.е. проверить данную конструкцию топочной камеры для выявления условий экономичности и надежности её работы, рационального использования поверхностей нагрева.
Расчет ведется методом последовательных приближений:
1. 1. Задаемся температурой на выходе из топки. Согласно [10, табл. 10-6, С.187] температура газов на выходе из топочной камеры при сжигании различных видов топлива составляет:
Мазут -1050-1100 °C
2. Для принятой температуры определяем энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки по табл. 6:
3. Подсчитываем полезное тепловыделение в топке по формуле:
 , кДж/м3 (кДж/кг)  кДж/м3 | (35) |
По рассчитанной величине полезного тепловыделения определяем теоретическую (адиабатическую) температуру горения (табл. 6). Для этого приравниваем Qт к энтальпии продуктов сгорания На при избытке воздуха в конце топки α"т.
4. Определяем коэффициент тепловой эффективности экранов:
 ;  | (36) |
| где х – угловой коэффициент экрана, определяемый по [12, н.1, С.240 или 13, рис. 5.3, С. 57]; ζ – коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытия изоляцией поверхностей. По [13, табл. 5.1, С. 62] ζ =…. | |
Угловой коэффициент х поверхности, проходящей через первый ряд труб котельного пучка, расположенных в выходном окне топки, равен 1.
5. Эффективная толщина излучающего слоя дымовых газов в топочной камере определяется по формуле:
 , м | (37) |
| где Vт – объем топочной камеры, Vт =  м3 [11, табл. 8.20, С. 248]; Fст – поверхность стен топочной камеры, Fст = м2 [13, табл. 2.9, С. 33].  м | |
6. Определяем коэффициент ослабления лучей:
 | (38) |
где  – суммарная объёмная доля трехатомных газов, берется по табл. 5.  = 11,7 (м×МПа)-1 – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами по [13, ф.5.12, С. 62] и проверяется по [13, рис. 5.4, С. 63], (м×МПа)-1;  – коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, (м×МПа)-1: | |
  | (39) |
| где Сr,Нr – содержание углерода и водорода в рабочей массе топлива. | |
7. Степень черноты факела:
 | (40) |
где m – коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела;  – степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов, какой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трехатомными газами. | |
Коэффициент m определяем по [13, табл. 5.2, С.65] в зависимости от удельной нагрузки топочного объёма:
| qv=  , кВт/м3qv=  кВт/м3 | (41) |
Тогда с помощью интерполяции определяем m=0,19.
8. Определяем степень черноты топки:
 | (42) |
9. Параметр, учитывающий расположение максимума температур пламени по высоте топки, определяем в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки:
| М = 0,54 – 0,2·хт | (43) |
| где хт – относительное положение максимума температуры пламени по высоте топки: | |
| хт = хг + Δх; хг = hг/Hг | (44) |
| где хг – относительный уровень расположения горелок; hг – расстояние от пода топки до оси горелки; Hг – расстояние от пода топки до середины выходного окна топки; Δх=0,15 – поправка при сжигании газа и мазута. М = 0,54 – 0,2· 0,14 = 0,512 | |
10. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг сжигаемого твёрдого и жидкого топлива или на 1 м3 газа при нормальных условиях:
 , кДж/(м3К) | (45) |
11. Действительная температура на выходе из топки: