Тепловой расчет котлоагрегата ДКВР 20-13
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
производительности котлоагрегата и принимается по [5, номограмма 15].
Коэффициент сохранения тепла
Потери тепла с физическим теплом шлаков при слоевом сжигании твердых топлив
где - зольность рабочего топлива, %; находится по [5, табл. 3,4]; - энтальпия золы, ккал/кг (принимается по [5, табл. 9]).
Сумма потерь тепла в котельном агрегате (%)
КПД котлоагрегата брутто определяется по обратному балансу:
Полезно использованное тепло котельного агрегата (ккал/кг):
Принимаем P=14 атм, tнас=197,3 0С, i=666,2 ккал/кг, iпв=100 ккал/кг,
где D - заданная паропроизводительность (кг/ч) котлоагрегата по пару (перегретый или насыщенный);
- количество продувочной воды (кг/ч);
iпр=iн - энтальпия продувочной воды, принимается равной температуре насыщения при давлении в барабане котла, ккал/кг;",iпв - энтальпия перегретого пара и питательной воды на входе в барабан котла или водяной экономайзер при заданном абсолютном давлении, температурах пара и питательной воды (ккал/кг).
Полный расход топлива (кг/ч; нм3/ч).
Расчетный расход твердого топлива с учетом механической неполноты сгорания
3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЫ
Для расчета топки зададимся температурой газов на выходе
Полная поверхность стен топки Fст вычисляется суммированием всех боковых поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры и камеры сгорания.
Поверочный расчет топочной камеры
Объем топки определяется по формуле:
м3.
Площадь стены занятая экранами равна:
м2.
Лучевоспринимающая поверхность нагрева топки рассчитывается по формуле:
м2
Степень экранирования слоевой топки:
Эффективная толщина излучающего слоя топки:
,м
Принимаем температуру на выходе из топки Jт=950С.
При сжигании твердых топлив эффективная степень черноты
Коэффициент ослабления лучей топочной средой
Kг=0,93 при Рп*S=2,43*0,122=0,29
Тепловыделение в топке на 1 м2 ограждающих ее поверхностей нагрева:
ккал/(м3ч).
Полезное тепловыделение в топке на 1 кг сжигаемого топлива
ккал/кг.
Коэффициент тепловой эффективности экранов:
где x - условный коэффициент загрязнения экранов, принимается по таблице [2, 10]
Теоретическая температура горения tтеор=1400 0С, температура газов на выходе из топки tт = 940С.
Тепло, переданное в топке излучением:
ккал/кг.
Видимое тепловое напряжение топочного объема:
ккал/(м3ч).
4. РАСЧЕТ ГАЗОХОДОВ
Рисунок 2. Принципиальная схема газохода
При выполнении теплового расчета котлоагрегата проводится поверочный расчет фестона (котельного пучка). Температура пароводяной смеси в них равна температуре насыщения при давлении в барабане котла.
Теплообмен в газоходах происходит за счет конвекции с частичным учетом теплообмена излучением из межтрубного пространства. Для расчета газохода известны температура и энтальпия газов перед ними.
а) Определим конструктивные размеры:
в=2,75 - высота камеры
а=2,178 - ширина камеры
l=2,75 - длина трубы
z1=16 - число труб в ряду котельного пучка
z2=25 - число рядов в пучке
Полная физическая поверхность нагрева определяется:
м2 (4.1)
где l - длина одной трубы в соответствующем ряду, м.
Живое сечение для прохода дымовых газов:
м2 (4.2)
где- размеры газохода в расчетном сечении, м;
Средняя температура в котельном пучке:
Секундный расход дымовых газов при средней температуре потока:
м3/с, (4.3)
где ВР - расчетный расход топлива, м3/ч;
VГ - объем газов на 1 м3 топлива рассчитываемого газохода при средней температуре дымовых газов.
Расчетная скорость дымовых газов:
м/с (4.4)
При выполнении поверочного расчета газоходов определяют температуру газов за ними и количество тепла, отданного газами в пучке.
Основными уравнениями при расчете теплообмена в газоходах являются:
а) уравнение теплового баланса:
(4.5)
б) уравнение теплопередачи:
(4.6)
где - коэффициент сохранения тепла (определен в тепловом балансе);
- энтальпии газов на входе в поверхность и выходе из нее, ;
- величина присоса воздуха в пучке (определен в расчете 3);
- энтальпия холодного воздуха, ;
- коэффициент теплопередачи, ;
- расчетная поверхность пучка, м2;
- средний температурный напор,
Если полученное по уравнению теплообмена значение Qт отличается от определенного по уравнению баланса Qб не более чем на 2%, расчет поверхности заканчивается. Окончательными принимаются температура, энтальпия и тепловосприятия пучка, вошедшие в уравнение баланса.
При большем расхождении Qт и Qб принимают новое значение температуры за пучком и повторяют расчет (метод приближении).
Для уменьшения количества приближений и объема расчетов рекомендуется задаваться двумя значениями возможных температур газов за пучком с интервалом 50оС и 100оС. При расхождении Qт и Qб за пучком более 2% окончательную температуру за пучком можно найти при помощи графической интерполяции.
Расчет при температуре 500оС.
По уравнению те?/p>