Тепловой баланс котельной установки.

Составление теплового баланса заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла - располагаемое тепло и суммой полезно используемого тепла и тепловых потерь.

Располагаемое тепло также равно

Тепловой коэффициент полезного действия котла определяем методом обратного баланса:

Потерю тепла с уходящими газами q₂ определяем из соотношения

%

I_ух – энтальпия уходящих газов, определяем по температуре уходящих газов, для α_ух и t_ух=350 ⁰C, I_ух=4273,884 ,

- энтальпия теоретически необходимого количества воздуха, при t=30 ⁰C, .

q₃=0,5 %, q₄=5 % - при сжигании твёрдого топлива.

q₅ – потери тепла через обмуровку котла, для котла с D=20 , %

%

Тепловой КПД

%

Расход топлива котлоагрегатом равен

Здесь и - соответственно паропроизводительность котлоагрегата и расход продувки

D= 5,556 , - энтальпия сухого насыщенного пара , - энтальпия кипящей жидкости (параметры на линии насыщения при давлении в барабане котла) , - энтальпия питательной воды на входе в котел. Температуру питательной воды принять равной 100 С.

Адиабатная температура сгорания

Тепло, вносимое в топку , равно

где - энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре воздуха в котельной.

С помощью It –диаграммы продуктов сгорания по кривой, соответствующей , определяется адиабатная температура сгорания ⁰C.

Поверочный расчет теплообмена в камере сгорания.

В результате поверочного расчета теплообмена в топке должна быть найдена температура газов на выходе из топки.

Границами объема камеры сгорания являются плоскости, проходящие по осям экранных труб, по осям первого ряда котельного пучка.

Объем камеры сгорания V_кс= 69,3 м³.

Суммарная площадь поверхностей всех стен м². Площадь поверхности -ого настенного экрана обозначим. . Она равна

м²

Угловой коэффициент экранов x_эк=0.96.

Средняя тепловая эффективность экранов равна

.

где , - угловой коэффициент i-ого экрана (определяется по номограмме), - коэффициент загрязнения этой экранной поверхности. При сжигании твёрдого топлива

Эффективная толщина излучающего слоя в камере сгорания

м

Параметр M для однокамерных топочных устройств определяется в зависимости от положения относительного максимума температуры пламени по высоте камеры сгорания.

Для сжигания углей в тонком слое

Объёмные доли трёхатомных газов

При сжигании жидких топлив степень черноты вычисляется по формуле

p-давление в топке (1атм). к- коэффициент ослабления лучей топочной средой.

.

Здесь - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, - коэффициент ослабления лучей золой, - объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания, - давление в топке ( = 1 атм). k₁=0,5; k₂=0,03;

С помощью программы рассчитываем:

Здесь 1/м*ата

Коэффициент 1/м*ата.

После определения следует вычисляем степень черноты топки

Где

Предварительно задаем температуру дымовых газов за топкой ⁰C. По I-t диаграмме определяем энтальпию дымовых газов

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг топлива

Расчетный расход топлива

Далее вычисляется критерий Больцмана

Здесь = 5,73 10 ^–8 Вт/м ² К ⁴

Коэффициент сохранения тепла

Теперь вычисляется отношение температур и (температуры в градусах Кельвина) по следующей формуле

Отсюда ⁰C

Расхождение между расчетной температурой и предварительно принятой, не превышает 50 ⁰C.

Тепло переданное излучением от продуктов сгорания лучистой поверхности экранных труб

.