Тепловой расчёт котла БКЗ-420-140НГМ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
роохладитель iвпр = 391,5 кДж/кг
Температура воздуха на входе в котлоагрегат tв' = 30 С
2.2 Расчётные характеристики газообразного топлива
Состав газа по объёму:
CH4С2Н6С3Н8С4Н10С5Н12N2С0297.10.30.10.00.02.40.1
Теплота сгорания низшая сухого газа Qсн = 35040 кДж/м3
Плотность при 00 и 760 мм.рт.ст. rcг тл = 0.733 кг/м3
2.3 Объёмы воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива при ? = 1,0 и 760 мм.рт.ст.
V0 = 9,32 м3/м3
VRO2 = 0,98 м3/м3
V0N2 = 7,38 м3/м3
V0H2O = 2,11 м3/м3
V0г = 10,47 м3/м3
.4 Коэффициент избытка воздуха
По табл. 1.14 [4] принимаем коэффициент избытка воздуха в топке ?т = 1,03
Коэффициент избытка воздуха в ПП ?кп = 1,06
Коэффициент избытка воздуха в экономайзере 1-ой ступени ?эк1 = 1,08
Коэффициент избытка воздуха в экономайзере 2-ой ступени ?эк2 = 1,10
Коэффициент избытка воздуха в воздухоподогревателе ?вп = 1,30
3. Расчёт объёмов и энтальпий продуктов сгорания
.1 Расчёт объёмов продуктов сгорания
Таблица 1
Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов
Газоход; ; ; ; Рассчитываемая величинаТопка1,031,030,27962,11510,750,09110,1960,2871ПП1,061,0450,41942,11710,890,08990,1940,2839ВЭК I ст.1,081,070,65242,12111,12240,08810,1900,2781ВЭК II ст.1,101,090,83882,12311,310,08660,1870,2736РВП1,301,201,8642,1412,3340,07950,1710,2505
3.2 Расчёт энтальпий продуктов сгорания
Таблица 2
t,СIoг, ккал/кгIов, ккал/кгIг = Ioг +(?-1) Iов, ккал/кг?тп = =1.03aпп = =1.06 aвэк1= =1.08a вэк2 = =1.10a рвп = =1.30 Iг ?IIг ?IIг ?IIг ?IIг ?I2300975179479989---------2200928075669507520--------2100880871939024519--------2000833868218543513--------1900787464488067514--------1800740760757589507--------1700694857127119504--------1600649153486651501--------1500603749856187494--------1400559046225729496--------13005140425852684885396-------12004699390448164754933488------11004269355043764724482480------100038423196--4034477------90034172851--3588469------80029982516--31494483199-3250---70025882180---44027644782806503--60021911847----23394652376489--50018041523----19264511956476--40014251206----152242415464671787-3001055896------11454551324448200695593--------873436100345294--------433 448
I-t диаграмма
4. Тепловой баланс котла
Таблица 3
№ п.п.Определяемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или источник определенияРасчет1Располагаемая теплотакДж/кг2Температура воздуха на входе в КАСТехническое описание к/а303Потери теплоты от уходящих газов%4Коэффициент избытка воздуха в уходящих газахВт/м2• СРасчёт1,35Энтальпия теоретического объема холодного воздухакДж/кгТаблица379,96Потери теплоты от химического недожога%Табл. 4.6, [4]q3+q4 = 0,1
7Потери теплоты от механического недожога%8Температура уходящих газовtухоСТехническое описание к/а1209Энтальпия уходящих газовIухкДж/кг(3.3), с.73, [4]222810Потери теплоты в окружающую среду через ограждающую конструкцию%Табл 3.3, [4]0,211КПД котлоагрегатаКоэффициент сохранения теплотыj13Энтальпия перегретого параiппкДж/кгТаблица3491,114Энтальпия питательной водыiпвкДж/кгТаблица998,115Теплота полезно используемая в котлоагрегатеQкакДж/кг(3.14), с.77, [4] 1047,08•10616Полный расход топливаВм3/ч17Расчетный расход топливаВрм3/ч
5. Тепловой расчет топочной камеры
Таблица 4
№ п.п.Определяемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула или источник определенияРасчет1Полная поверхность стен топкиFстм2Техническое описание к/а864,72Объем топочной камерыVтм3Техническое описание к/а14273Лучевоспринимающая поверхность камерыНпм2Техническое описание к/а840,44Расстояние от середины шлаковой воронки до оси горелокhгмПо чертежу5,155Расстояние от середины шлаковой воронки до середины выходного окна топкиНтмПо чертежу17,8556Относительный уровень расположения горелокХгХг = hr/HТ5,15/17,855 = 0,2897Коэффициент избытка воздуха в топкеaтПринято1,038Температура горячего воздухаtгв0СПринято2359Энтальпия горячего воздуха I0гвкДж/м3Таблица энтальпий358710Энтальпия присасываемого воздухаI0прскДж/м3Таблица энтальпий11811Тепло, вносимое воздухом в топкуQвкДж/м3(aт -Da-Daпл)I0гв+ +(Daт+Daпл)I0прс ; Daпл=0(1,03-0,03-0)•3587+(0,03+0)•118 = 359012Полезное тепло, выделяемое в топкеQткДж/м335040• (100-0,1-0)/100 + 3590 = 38595 13Теоретическая температура горенияtaCI-t - диаграмма201514Вспомогательный коэффициентМKl•M0•(1-0,4•xг3vrv)0,8713•0,4(1-0,4•3v1,27) = 0,30415Параметр М0М0Табл. 4.10, [4]0,416Параметр забалластировки топочных газовrvVгн(1+r)/(Vн0N2+Vн0RO2)11,05(1+0)/(7,6+1,02) = 1,2817Коэффициент рециркуляцииrБез рециркуляции018Коэффициент усредненияmТабл. 4.13 [4]0,119Эффективная толщина излучающего слоя в топкеsм3,6Vт/ Fст3,6•1427/864,7 = 5,9420Номинальный коэффициент поглощения трехатомными продуктами сгоранияk0г1/(м• МПа)Рис. 4.6, [4]1021Коэффициент поглощения трехатомными продуктами сгоранияkг1/(м• МПа)k0г•rп10•0,268 = 2,6822Соотношение содержаний углерода и водорода в рабочей массе топливаСр/Нр0,12S(m/n)CmHn0,12(93,8/4+2/3+0,8•3/8+0,3•0,4+0,1•5/12) = 2,9523Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицамиКc1/(м• МПа)(1,2/(1+a2т))•(1,6T?т/1000-0,5)•Cр/Нр(1,2/(1+(1,03)2))•(1,6•1250/1000-0,5)•2,95 = 2,5824Температура газов на выходе из топки, принятаяT?тCПринято125025Давление в топкеРМПаДля котлов с наддувом0,10526ПроизведениерпsМПа•м27Коэффициент поглощенияk1/(м• МПа)k = kг + mkc2,68+0,1•2,58 = 2,93828Критерий БугераBukps2,938•0,178 = 0,52229Эффективное значение критерия Бугера1,6•ln((1,4Bu2+Bu+2)/(1,4Bu2-Bu+2))0,71330Угловой коэффициент экранаxРис. 4.4, [4]131Условный коэффициент загрязнения поверхностиxТабл. 4.9, [4]0,6532Коэффициент тепловой эффективности экранов?? = x•x0,6533Средний коэффициент тепловой эффективности экранов?ср0,634Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгоранияVcср28Энтальпия газов на выходе из топкиIткДж/кгI-t - диаграмма3696029Коэффициент сохранения теплоты?? = 1 - q5/(?ка+ q5)1-0,2/(94,9+0,2) = 0,997830Температура газов на выходе из топки, расчётнаяT?тC1271 Т.к. (1271-1250) = 21<100, то расчёт выполнен верно31Теплота, переданная излучением в топкекДж/кг32Теплон?/p>