Поверочный тепловой расчет топки парового котла (стр. 4 из 7)

где

– коэффициент излучения газового факела;

– коэффициент тепловой эффективности экранных поверхностей.

Коэффициент излучения газового факела x_ф зависит от температуры

газов на выходе из топки (от абсолютной температуры газов на выходе из топки). При выполнении расчётов сначала задаются по табл. 4.7 [2] (см. стр. 38, 39 [2]), а затем рассчитывают её значение. Принятое и расчётное значение не должны отличаться более чем на 100 °С.

1) Коэффициент излучения газового факела при сжигании твердых топлив определяем по формуле (4.37) [2]:

где

– оптическая толщина поглощения топочной среды;

– коэффициент ослабления (поглощения) лучей топочной средой, 1/(м ∙МПа);

– давление газов в топочной камере, МПа, для топок, работающих под разрежением и с наддувом не более 5 кПа, принимают

р= 0,1МПа;

S – эффективная толщина излучающего слоя, м. (S= 6,62 м).

Коэффициент k 1/(м∙МПа), ослабления лучей топочной средой определяем по формуле (4.39) [2]:

где

– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, 1/(м∙МПа);

– коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, 1/(м∙МПа);

− коэффициент ослабления лучей горящими коксовыми частицами, по рекомендациям, изложенным в [2] стр. 43, принимаем =0,5 1/(м∙МПа).

По формуле (4.40) [2] определяем коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:

где

– абсолютная температура газов на выходе из топки, К;

– объемная доля трехатомных газов, принимается по табл. 2.1 настоящего расчета.

По рекомендациям [2] табл. 4.7 принимаем температуру газов на выходе из топки

=1100°С.

По формуле (4.41) [2] определяем коэффициент ослабления лучей взвешенными в топочной среде частицами летучей золы:

где

– плотность дымовых газов при атмосферном давлении, г/м³, принимаем r_г = 1300 г/м³ (1,3 кг/м³);

– эффективный диаметр золовых частиц, мкм (d_злопределяется по рекомендациям, изложенным в [2], см. стр. 43). Для ММ принимаемd_зл = 16 мкм.

– концентрация золовых частиц в потоке газов, кг/кг. Принимается из табл. 2.1 настоящего расчета.

.

Коэффициент ослабления лучей топочной средой

Коэффициент излучения факела (степень черноты факела) определяется по формуле (4.37) [2] (см. номограмму 2 [2]):

2) Тепловосприятие в топке оценивается средним коэффициентом тепловой эффективности экранов y_ср. y_ср определяют по формуле (4.32) [2]:

где

– коэффициент тепловой эффективности i-го участка экрана;

F₁, F₂, F₃, F₄, F₅, F₆ – поверхность i-го участка экрана (поверхности соответственно задней, фронтовой, 1-ой боковой, 2-ой боковой стены, амбразур горелок и фестона).

– условный коэффициент загрязнения поверхности, принимается по табл. 4.8 [2], x = 0,5; для газа x = 0,65;

– угловой коэффициент экрана, х = 0,95, рассчитывается по формуле (4.31) [2]. (см. п. 4.1 настоящего расчёта).

Коэффициент теплового излучения топки равен

4.3 Расчет температуры газов на выходе из топки

Адиабатическая температура горения

, °С, определяется по полезному тепловыделению в топке , кДж/кг, при избытке воздуха в топке a_т=1,2.

1) Полезное тепловыделение в топке (для расчета

и V∙c_ср) складывается из располагаемой теплоты топлива за вычетом топочных потерь и теплоты внешнего подогрева топлива и воздуха, парового дутья и теплоты рециркулирующих газов. Q_т рассчитывается по формуле (4.17) [2]:

где

– располагаемое тепло топлива, кДж/кг;

, , – потери тепла от химической и физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака;

– тепло вносимое в топку паровым дутьём, кДж/кг, ( );

– теплота, вносимая воздухом в топку, кДж/кг, определяется по (4.18) [2];

– теплота рециркулирующих газов, кДж/кг, ( = 0).

где

– энтальпия соответственно горячего воздуха и присосов холодного воздуха извне.

По рекомендациям, изложенным в [2] табл.1.6 принимаем t_г.в=350 °С. Энтальпию горячего воздуха определяем по данным табл. 2.2 настоящего расчета методом интерполяции:

Полезное тепловыделение в топке:

2) Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания

кДж/(кг∙^○С) определяем по формуле (7.7) [2]. Предварительно принимаем температуру газов на выходе из топки =1100°С (табл. 4.7. [2]).

Для твердых топлив температура газов на выходе из топки выбирается из условия предупреждения шлакования последующих поверхностей нагрева (см. табл. 4.7. [2]). Кроме того, для топок с твердым шлакоудалением должны быть сгранулированы расплавленные микрокапли шлака до встречи их с трубами на выходе из топки. Для этого температура топочных газов на выходе из топки должна быть ниже температуры t₂ начала размягчения золы (табл. II [1]. Для Анадырского бурого угля марки 3Бt₂= 1460 °С.

где

– адиабатическая температура горения, °С, соответствует условию, когда все полезное тепловыделение воспринимается продуктами сгорания (при отсутствии теплопотерь топки), определяется по данным табл. 2.2 настоящего расчета по известному значению Q_т. Принимая H_г = Q_т=19962,2кДж/кг, получаем