Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода (стр. 4 из 17)
Состав продуктов сгорания и объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата
| Наименование рассчитываемой величины | Обозна-чение | Ед.Изм | Наименование элементов газового тракта | ||||
| Топка | Конвек-тивный пучок 1 | Конвек-тивный пучок 2 | Экономай-зер | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | |
| 1. Коэффициент избытка воздуха в конце топки |  | - | 1,1 | - | - | ||
| 2. Присос по элементам тракта |  | - | - | 0,05 | 0,05 | 0,05 | |
| 3. Коэффициент избытка воздуха за элементом тракта |  | - | 1,1 | 1,15 | 1,2 | 1,25 | |
| 4. Коэффициент избытка воздуха, средний |  | - | 1,175 | ||||
| 5. Избыточный объем воздуха | V0изб   | м3м3 | V0B∙ (αСР -1) | 1,734 | |||
| 6. Избыточный объем водяных паров |  | м3м3 | V0H2O+ 0,0161∙ V0изб | 2,23 | |||
| 7. Действительный объем продуктов сгорания |  | м3м3 | V0RO2+ V0N2+ V0H2O+2,23+1,734 | 15,062 | |||
| 8. Объемная доля сухих трехатомных газов в продуктах сгорания |  | - | VORO2 / VГ | 0,070 | |||
| 9. Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания | rH2O | - | V0H2O / VГ | 0,146 | |||
| 10. Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания |  | - | rRO2 + rH20 | 0,216 | |||
Энтальпия продуктов сгорания для различных значений температуры и коэффициента избытка воздуха
Построение H – t диаграммы:
Диаграмма H – t имеет важнейшее значение для теплового расчета котла. Поэтому к расчету и построению ее нужно отнестись более тщательно. Масштаб диаграммы должен быть таким, чтобы отсчет температуры можно было производить с точностью до 5 0С, а энтальпия – 50 кДж/кг. При использовании для этой цели миллиметровой бумаги масштаб принимаем следующий: по оси температур 1 мм – 50; по оси энтальпий 1 мм – 50 кДж/кг.
2.4 Составление теплового баланса
Составление теплового баланса котельного агрегата служит для определения часового расхода топлива на котельный агрегат.
В настоящем разделе, пользуясь формулами таблицы 5, а также данными таблицы 1;
а) определяют тепловые потери котельного агрегата
, 
, 
, 
, 
и 
;б) составляют тепловой баланс и определяют КПД котлоагрегата;
в) подсчитывают действительный часовой расход топлива;
кроме того, в данном разделе определяют две вспомогательные величины а именно:
г) расчетный расход топлива (действительно сгоревшее топливо);
д) коэффициент сохранения тепла.
2.5 Тепловой расчет топки
Тепловой расчет топки сводится к определению ее размеров при конструктивном расчете или проверке их при поверочном расчете, а также определение коэффициента теплоотдачи в ней от факела к лучевоспринимающим поверхностям нагрева (экрану, фестону или первому ряду кипятильных труб).
В случае конструктивного расчета ставится цель по выбранной температуре дымовых газов в конце топки определить требуемую лучевоспринимающую поверхность нагрева топки, а в случае поверочного расчета по заданной величине лучевоспринимающей поверхности нагрева топки определить температуру дымовых газов в конце топки. При тепловом расчете котельного агрегата, связанном с проектированием котельных, обычно выполняют поверочный расчет топки, так как на заводах топки и экранные поверхности нагрева выполняют единообразно для всех котельных агрегатов данного типоразмера.
Достаточность объема топки определяют исходя из характеристик выбранной топки с последующей поверкой ее размеров. При расчете слоевых топок для твердого топлива, кроме того, проверяют достаточность зеркала горения.
Температуру дымовых газов в конце топки при поверочном расчете определяют согласно табл. 4, предварительно подсчитав значения входящих в нее величин. При этом сначала определяют величину полезного тепловыделения в топке и теоретическую температуру горения по H-t таблице.
Если в котельном агрегате предусмотрен воздухоподогреватель, то для определения названых величин необходимо знать температуру горячего воздуха, которая пока неизвестна и окончательно определяется только в самом конце теплового расчета котельного агрегата, при расчете воздухоподогревателя. Поэтому, определяя величину полезного тепловыделения в топке при расчете котельного агрегата, в котором предусмотрен подогрев воздуха, предварительно задаются температурой горячего воздуха.
После того, как температура дымовых газов в конце топки подсчитана, необходимо проверить, насколько правильно было выбрано предварительное значение дымовых газов в конце топки при определении степени черноты топки. Если разница в значениях температуры дымовых газов, определенной по формуле и предварительно выбранной, не превышает 1000С, расчет считается законченным, и в качестве окончательного значения температуры дымовых газов в конце топки принимают то значение, которое получено по расчету. В противном случае расчет проверяют при другом значении предварительно выбранной температуры дымовых газов в конце топки.
После того, как температура дымовых газов в конце топки подсчитана, необходимо также проверить, насколько она соответствует рекомендуемым значениям. Если полученная расчетная температура лежит вне рекомендуемых пределов, это значит, что величина лучевоспринимающей поверхности нагрева топки не соответствует требуемой. Если она велика, то следует закрыть часть экранов кирпичной кладкой, если она недостаточна, то следует решить вопрос об увеличении ее. Результаты расчетов сводим в таблицу 5.
Тепловой баланс котельного агрегата
| Наименование рассчитываемой величины | Обоз-начение | Ед.изм. | Расчетная формула или источник определения | Расчет | Результаты расчета | ||
| Промежуточные | Окончательные | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 1. Располагаемое тепло топлива | Qрр | кДжм3 | QСн= QPH | 37310 | |||
| 2. Температура уходящих газов |  | 0С | Технические соображения | [1], стр.251 | 170 ÷ 220 | 200 | |
| 3. Энтальпия уходящих газов |  | кДжм3 | h-T таблица 4 | hУХ= H0г300 - H0г100 | 3165 | ||
| 4. Температура холодного воздуха, поступающего в котельный агрегат |  | 0С | Рекомендации нормативного метода теплового расчета котлоагрегатов | [2], стр.45 | 30 | ||
| 5. Энтальпия теоретически необходимого холодного воздуха |  | кДжм3 |  | 9,91 1,32 30 | 392,44 | ||
| 6. Потеря тепла от механической неполноты сгорания |  | % | [2], стр.45 | 0 | |||
| 7.Потеря тепла от химической неполноты сгорания |  | % | [2], стр.45 | 1,0 | 1,0 | ||
| 8. Потеря тепла с отходящими газами |  | % |  | (3165-1,25 392,44) 10037310 | 7,17 | ||
| 9 . Потеря тепла на наружное охлаждение котельного агрегата | | % | [2], стр.50 | 1,5 | 1,5 | ||
| 10. Потеря с физическим теплом шлаков | | % | Имеет место только при сжигании твердого топлива | 0 | 0 | ||
| 11. Сумма тепловых потерь |  | % |  | 7,17 + 1,0 + 0 +1,5 + 0 | 9,67 | ||
| 12. Коэффициент полезного действия котельного агрегата |  | % |  | 100 – 9,67100 | 0,903 | ||
| 13. Процент продувки котла |  | % | [3], стр.89 | 3 ÷ 7 | 3 | ||
| 14. Температура дымовых газов на выходе из топки |  | 0С | Принимается предварительно | [2], стр.60 | 1079 | ||
| 15. Суммарная погло-щающая способность трехатомных газов | Ћ | м, ат | rnSт , гдеSт=3,6 Vт / Fт | 0,216 1,347Sт = 3,6 11,21 / 29,97 | 0,29 | ||
| 16. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |  | - | [2], стр.63 | Номограмма | 2,5 | ||
| 17. Суммарная сила поглощения газового потока | Σ | м, ат |  | 2,5 0,216∙ 1,347 | 0,73 | ||
| 18. Степень черноты несветящейся части пламени |  | - | [2], стр.65 | 1 – е – КгPS == 1 – 2,718- 2,5∙ 0,1∙ 1,347 | 0,29 | ||
| 19. Коэффициент ослабления лучей светящейся части пламени |  | - | 0,3 (2-α т) СР / НР ∙1,6 (θ111+273) - 0,51000 | 0,3 (2-1,1) 3,0137∙1,6 (1079 +273) - 0,51000 | 1,35 | ||
| 20. Суммарная сила поглощения светящейся части пламени |  | | 1,35 1,347 | 1,82 | |||
| 21. Степень черноты светящейся части пламени |  | - | [2], стр.65 | 1 – е – (Ксв+ Кг r ) PS =1 – 2,718– (2,5∙ 0,216+1,35) 0,1∙1,347 | 0,22 | ||
| 22. Степень черноты факела |  | - |  | (1-0,5) 0,29 +0,5 0,22 | 0,255 | ||
| 23. Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей |  | - | Рекомендации нормативного метода теплового расчетакотлоагрегатов | [2], стр.62 | 0,1 | ||
| 24. Коэффициент тепловой эффективности топки | ψ | - |  , X=0,85 ([2], рис.5,3) | y = ξ ψ = 0,1∙0,85 | 0,09 | ||
| 25. Тепловыделение в топке на 1м2 стен топки | - | кВтм2 |  / 3600 | 459.6237368.629.97 3600 | 159.2 | ||
| 26. Расчетный коэффициент |  | - |  [2], стр.66 | A = 0,54 ; X = 0,850,54 – 0,2 0.85 | 0,37 | ||
| 27. Действительная температура дымовых газов на выходе из топки | | 0С | [2], стр.68Номограмма | 1250 | |||
| 28. Энтальпия дымовых газов на выходеиз топки |  | кДжм3 | h-T таблица | 23500 | |||
| 29. Тепловосприятие теплоносителя на 1 кг произведенного перегретого пара |  | кДжкг |  hпв= tпв 4,19 | hнп= 2789 кДж/кг приP = 1,4 МПаhпв= 100 4,19 == 419 кДж/кг(2789 -419)+(3/100) ∙∙ (829 - 419) | 2382.3 | ||
| 30. Действительный часовой расход топлива |  | кг/ч | DQка_Qpp∙ hка | 65002382.3373100,903 | 459.62 | ||
| 31. Расчетный часо-вой расход топлива |  | кг/ч |  | 459.62(1 – 0 / 100) | 459.62 | ||
| 32. Коэффициент сохранения тепла |  | - | (100-q5) / 100 | (100 – 1,5) / 100 | 0,985 | ||
| 33. Расчетное тепловое напряжение топочного пространства | q v | кДжм3∙ч | BQpp_VT | 459,623731011,21 | 1529743.3 | ||
| 34. Полезное тепло-выделение в топке |  | кДжкг | QPP∙ (100-q3-q4-qшл)+100+a²т∙hхв | 37310 (100-1,0) / 100 ++1,1 392,44 | 37368.6 | ||
| 35. Тепло, переданное излучением в топке |  | кДжкг |  | 0,985 (37368,6 - 23500) | 13660,6 | ||
2.6 Тепловой расчет конвективного пучка