- •Введение
- •1.1. Краткое описание котла.
- •1.2. Топочная камера.
- •1.3. Пароперегреватель.
- •1.4. Регулирование температуры перегретого пара.
- •1.5. Конвективная шахта.
- •1.6. Барабан котла и сепарационные устройства.
- •1.7. Водяной экономайзер.
- •1.8. Трубчатый воздухоподогреватель.
- •1.Исходные данные.
- •2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.
- •1.12. Тепловой баланс и кпд котла.
- •Конвективная шахта
- •Расчет воздухоподогревателя I ступени
- •Воздухоподогреватель первой ступени (четыре хода)
- •Глава вторая. Расчет топки.
Глава вторая. Расчет топки.
Поверочный расчет топки, предваряем составлением эскиза топки заданного типа парогенератора. По чертежам определяют границы топочной камеры, которые обычно проходят по осевым плоскостям экранных труб или по обращенным в топку поверхностям защитного огнеупорного слоя в местах, незащищенных экранами. В выходном сечении объем топки ограничивается поверхностью, проходящей через середину выходного окна.
Границей объема нижней части топки, при наличии холодной воронки, условно принимают горизонтальную плоскость, отделяющую ее нижнюю половину.
Топочная камера прямоугольного сечения, в плане имеет размеры ( по осям труб) 6656х9270 и объем 992,57. Стены топочной камеры полностью экранированы трубами 60х6 мм. Экраны топки разделены на 14 самостоятельных циркуляционных контура по числу монтажных блоков.
На выходе из топки установлены ширмовые поверхности пароперегревателя. Под ширмами трубы заднего экрана топочной камеры образуют «порог», верхняя плоскость которого является продолжением наклонного пода верхнего горизонтального газохода. Порог предназначен для улучшения аэродинамики газового потока на выходе из топки и затенения наружных труб ширм от действия прямого излучения факела.
В нижней части топочной камеры трубы заднего и фронтового экранов образуют холодную воронку.
Боковые экраны состоят из трех панелей каждый. Задний и передний экраны состоят из 4-х панелей каждый. Экранные панели подвешены за верхние камеры и при помощи подвесной системы крепятся к каркасу котла.
Для придания экранам жесткости все трубы дополнительно крепятся поясами жесткости. Они связывают все трубы в единую систему, крепятся вверху и свободно расширяются вниз.
Топочная камера оборудована шестью горелками, расположенными на боковых панелях топки. Для растопки котла и подсвечивания факела при низких нагрузках предусмотрено шесть мазутных форсунок с паровым распыливанием.
Рис.1.
Эскиз топки
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ СТЕН ТОПКИ:
Площадь фронтальной стенки
Площадь задней стенки
Площадь боковых стенок
Площадь потолка
Площадь выходного окна
Площадь стен топки
Площадь горелок
Площадь стен токи, закрытых экранами
ОБЪЕМ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЫ:
ДИАМЕТР И ТОЛЩИНА СТЕН ТРУБ:
-экранов
-потолочных труб
УГЛОВОЙ КОЭФФИЦИЕНТ:
-экранов
-потолочных труб
-труб, расположенных в выходном окне – ширм
ЛУЧЕВОСПРИНИМАЮЩИЕ ПОВЕРХНОСТИ:
-экранов
-потолочной части
-в выходном окне
-топки
ЭФФЕКТИВНАЯ ТОЛЩИНА ИЗЛУЧАЮЩЕГО СЛОЯ:
Таблица 6. Расчет топки.
№ п/п |
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
Формула (расчет) или обоснование |
Расчет |
1 |
Объем топочной камеры |
Vт |
м3 |
Конструктивные характеристики |
1061,4 |
2 |
Площадь радиационной поверхности нагрева |
Нл |
м2 |
Конструктивные характеристики |
664,67 |
3 |
Суммарная площадь |
𝛴Fст |
м2 |
Конструктивные характеристики |
676,59 |
4 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
|
5,65 |
5 |
Коэффициент избытка воздуха в топке |
αт |
- |
Исходные данные |
1,2 |
6 |
Присос воздуха в систему пылеприготовления |
∆αпл |
- |
по табл. XVII [3] |
0,04 |
7 |
Температура горячего воздуха |
tгв |
оС |
принимаем по табл.1.1 [1] |
300 |
8 |
Энтальпия |
Iогв |
кДж/кг |
Таблица 4 |
2503,5 |
9 |
Температура холодного воздуха |
tхв |
оС |
Задана |
30 |
10 |
Энтальпия холодного воздуха |
Iхв |
кДж/кг |
Таблица 4 |
202,8 |
|
|||||
11 |
Тепло, вносимое в топку с воздухом |
Qв |
кДж/кг |
|
2797,13 |
12 |
Полезное тепловыделение в топке |
Qт |
кДж/кг |
|
19048,5 |
13 |
Теоретическая температура горения |
υа |
оС |
Таблица 3 при Qт=Ia и α''т |
1639 |
14 |
Относительное положение максимума температур |
Хт |
- |
|
0,27 |
15 |
Коэффициент |
М |
- |
М0=0,42 |
0,375 |
16 |
Температура газов на выходе из топки |
|
оС |
Принята ориентировочно по t1 золы |
1050 |
17 |
Энтальпия |
I''т |
кДж/кг |
Таблица 4 |
10059,6 |
18 |
Объемная доля водяных паров |
|
- |
Таблица 3 |
0,145 |
19 |
Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров |
rП |
- |
Таблица 3 |
0,273 |
20 |
Произведение |
PПS |
МПа∙м |
|
0,15 |
21 |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания |
(VC)ср |
|
|
11,05 |
22 |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
kг |
1/м∙МПа |
|
0,87 |
23 |
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами |
kЗЛμЗЛ |
1/м∙МПа |
|
0,851 |
24 |
Коэффициент ослабления лучей частицами кокса |
kКμК |
1/м∙МПа |
табл. 7.3 [1] |
0,1 |
25 |
Оптическая толщина излучающего слоя |
k |
1/м∙МПа |
|
1,821 |
26 |
Критерий Бугера |
Bu |
- |
|
1,03 |
27 |
Приведенный критерий Бугера |
|
- |
|
0,975 |
28 |
Степень черноты факела |
а |
- |
|
0,6 |
29 |
Угловой коэффициент экрана |
Х |
- |
|
0,982 |
30 |
Коэффициент, учитывающий загрязнение экранов |
ξ |
- |
табл. 7.4 [1] |
0,45 |
31 |
Коэффициент, учитывающий теплообмен между топкой и поверхностью |
β |
- |
п. 7.6 [1] |
1,0 |
32 |
Коэффициент тепловой эффективности экранов |
ψэф |
- |
|
0,44 |
33 |
Коэффициент тепловой эффективности ширм |
ψш |
- |
[1] |
1,0 |
34 |
Коэффициент, учитывающий загрязнение выходного окна |
ξвых |
- |
ξвых = ξ∙β = 0,45∙1,0 |
0,45 |
35 |
Коэффициент тепловой эффективности выходного окна |
ψвых |
- |
ψвых = ξвых∙Х (при Х=1) |
0,45 |
36 |
Средний коэффициент тепловой эффективности |
ψср |
- |
|
0,47 |
37 |
Температура газов на выходе из топки |
|
оС |
|
1095 |
38 |
Энтальпия газов на выходе из топки |
I''т |
кДж/кг |
Таблица 4 |
10538,3 |
39 |
Количество тепла, воспринятое в топке излучением |
Qлт |
кДж/кг |
|
6002,1 |
40 |
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева |
qл |
кДж/(м2∙ч) |
|
92,8 |
41 |
Теплонапряжение топочного объема |
qv |
кДж/(м2∙ч) |
|
158,3 |
Так
как определенная расчетом температура
газов на выходе из топки отличается от
принятой предварительно не более, чем
на
оС
(
),
то расчет топки считаем завершенным.

– номограмма
2 [3]