Тепловой расчет котельного агрегата БКЗ-75-39ФБ

Производительность

т/ч

По  конструктивным характеристикам

Д

75

Деление пара в барабане

кг/см²

=//=

Р_Б

44

Давление  пара за задвижкой

кг/см²

=//=

P_З

40

Температура питательной воды

^оС

=//=

t_ПВ

145

Теплосодержание питательной воды

кДж/кг

Кузнецов  табл. XV

I_ПВ

146,4*4,19=613,8

Температура насыщения

^оС

Кузнецов  табл. XXIII

t_кип

255

Теплосодержание воды при кипении

кДж/кг

=//=

I_кип

265*4,19=1110,85

Теплосодержание насыщенного пара

кДж/кг

=//=

I_нп

668*4,19=2799

Температура перегретого пара

^оС

По  конструктивным характеристикам

t_пп

440

Теплосодержание перегретого пара

кДж/кг

Кузнецов  табл.XXV

I_пп

789*4,19=3306

Удельный  объем насыщенного пара

м³/кг

Кузнецов  табл.XXIII

V_НП

0,046

5.РАСЧЁТ ЭНТАЛЬПИЙ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

Произведён рсчёт энтальпий продуктов сгорания и сведён в таблицу4.

 Таблица  4

I = I⁰_Г + (α_ср – 1)* I⁰_В + I_ЗЛ , кДж/кг

α¹_ВЗП

∆I

1480

597

885

905

922

947

969

991

997

1012

972

1086

1077

999

1226

1080

1076

1242

951

I

472

1952

2549

3434

4339

5261

6208

7177

8168

9165

10177

11149

12235

13312

14331

15437

16517

17593

18835

19786

α¹_В/Э

∆I

1457

872

860

881

897

921

942

963

971

985

943

1059

1048

1030

1039

1050

1048

912

1221

I

449

1906

2478

3338

4219

5116

6037

6979

7942

8913

9898

10841

11900

12948

13978

15017

160067

17115

18027

19248

α²_ВЗП

∆I

1441

556

844

864

879

903

925

946

953

965

925

1039

1029

1012

1018

1032

1028

892

1202

I

433

1874

2430

3274

4138

5017

5920

6845

7191

8744

9709

10634

11673

12702

13714

14732

15764

16792

17684

18886

α²_В/Э

∆I

1427

543

830

849

865

888

910

930

937

949

909

1023

1012

995

1003

1015

1012

875

1185

I

420

1847

2390

3220

4069

4934

5822

6732

7662

8599

9548

10457

11480

12492

13487

14490

15505

16517

17392

18577

α²_ПП

∆I

1413

528

815

833

849

872

893

913

921

931

891

1007

984

977

984

997

994

858

1166

I

405

1818

2346

3161

3994

4843

5715

6608

7521

8442

9373

10264

11271

12265

13242

14226

15223

16217

170075

18241

α¹_ПП

∆I

1095

809

797

815

830

851

574

1193

895

913

871

985

443

1586

962

976

972

1036

1144

I

338

1483

2292

3089

3904

4734

5585

6159

7352

8247

9163

10034

11019

11462

12948

13910

14886

15858

16694

17838

α_Т =  α_Ф

∆I

1072

786

772

795

800

826

1047

866

874

883

842

283

1619

927

934

947

944

806

1114

I

364

1436

2222

2994

3788

4588

5414

6261

7127

8001

8884

9726

10009

11628

12555

13489

14436

15380

16186

17300

I_зл,

кДж

кг

13

27

42

58

73

89

106

122

140

157

175

192

217

253

281

300

330

349

381

401

(C_v)_зл

кДж

кг

19,3

40,4

63,0

86,0

109,5

133.8

158,2

183,2

209

235

262

288

325

378

420

448

493

522

570

600

I⁰_В,

кДж

кг

580

1167

1765

2375

2999

3637

4294

4955

5624

6294

6992

7690

8386

9103

9818

10534

11250

11965

12698

13434

I⁰_Г,

кДж

кг

221

1147

1783

2402

3036

3681

4342

5024

5722

6428

7136

7804

8580

9327

10065

10819

11575

12339

12948

13877

U,

^оC

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

Наименование величин

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Размерность

Расчет

Температура воздуха после калорифера

t

Задано по нормам

^оС

50

Теплосодержание воздуха после  калорифера

I⁰_В

Метод интерполяции

кДж/кг

75*4,19 = 314,3

Количество воздуха на входе  в ВЗП отнесенное к теоретически необходимому

β′_ВП

α_т -∆α_т -∆α_пп +2* ∆α_вп

=//=

1,25-0,05-0,04+2*0,03=1,195

Тепло вносимое в топку после  калорифера

Q^В_ВН

β'вп *(I⁰_В – I⁰_ХВ)

кДж/кг

1,195*(314,25-263,9) = 60

Располагаемое тепло воздуха

Q^р_р

Q^Р_Н+ Q^В_ВН

кДж/кг

17556,1+60 = 17616,1

Температура уходящих газов

U_ух

Кузнецов табл. II-9.

^оС

140

Теплосодержание уходящих газов

I_ух

По I-U табл.

кДж/кг

776

Потеря тепла от механического  недожога

g₄

Кузнецов табл.XVII

%

1

Теплосодержание холодного воздуха

I⁰_ХВ

t_хв=30º

кДж/кг

Потеря тепла с уходящими  газами

g₂

%

Потеря тепла от химического  недожога

g₃

Кузнецов табл.XVII

%

0

Продолжение табл.5

именование величин

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Размерность

Расчет

Потеря тепла в окружающую среду

g₅

Кузнецов рис.5.1

%

0,8

Коэффициент сохранения тепла

φ

1-(g₅ /100)

%

1-

Суммарная потеря тепла

Σ_g

g₂+g₃ +g₄+g₅

%

4

к.п.д. котлоагрегата

η_ка

100 - Σ_g

%

100-4 = 96

Теплосодержание перегретого пара

I_пп

По табл.

Вукаловича

кДж/кг

3306

Теплосодержание питательной воды

I_пв

По табл.

Вукаловича

кДж/кг

1464*4,19=613

Полезно использованное в агрегате тепло

Q_пт

Д*(I_пп -I_пв)

кДж/кг

75000*(3306-613)=202*10⁶

Тепло затраченное на подогрев продувочной  воды

Q_пр

g_пр*Д*(I_кип -I_пв)

кДж/кг

0.01*3*75000*(1110-613) =1,1*10⁶

Суммарное количество затраченного тепла

Q_ка

Q_пт + Q_пр

кДж/кг

202 + 1,1 = 203,1*10⁶

Полный расход тепла

B_к

кг/час

Расчетный расход топлива действительно  сгоревшего

B_р

кг/час

Наименование величин

Обозначение

Расчетная формула или  способ определения

Размерность

Расчет

Объем топочной камеры

V_т

По конструктивным характеристикам

м³

454

Полная лучевая принимающая  поверхность нагрева

Н_л

=//=

м²

326

Условный коэффициент  загрязнения

εξ

Кузнецов стр.29. табл.6-2

0,45

Полная поверхность стен топки

F_ст

По конструктивным характеристикам

м²

370

Условная степень экранирования  топки

ψξ

=//=

Эффективная степень черноты  факела

α_ф

m *α_св

=//=

1 * 0,8 = 0,8

Поправочный     коэффициент

m

=//=

=//=

1

Степень черноты

α_св

=//=

=//=

0,8

Степень черноты топки

αт

=//=

Температура горячего воздуха

t_гв

Кузнецов табл.II-9 Принимаем с последующим уточнением

⁰С

350

Отношение количества воздуха  из воздухоподогревателя к теоретически необходимому

Β″вн

αт - ∆αт - αпл

1,21 - 0,03 - 0,1 = 1,21

1,225 - 0,05 - 0,04 = 1,135

Теплосодержание горячего воздуха

I⁰_гв

По I-U  табл.

кДж/кг

2070

Тепло вносимое  воздухом  в топку

Q_в

β″вп *I⁰гв +(∆αт+∆αпл ) *J⁰хв

кДж/кг

1,135*2070 + (0,05+0,04) * 264 = 2373

Продолжение табл. 6

Наименование величин

Обозначение

Расчетная формула или  способ определения

Размерность

Расчет

Тепловыделение в топке на 1 кг топлива

Q_т

кДж/кг

Теоретическая температура горения

U_а по Q_т

По I-U табл. метод интерполяции

⁰С

2000

Температура газов на выходе из топки

U^′т

Принимается с последующим уточнением

⁰С

950

Теплосодержание газов на выходе из топки

I^′т

По I-U табл. метод интерполяции

кДж/кг

7564

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания  1кг топлива

V_ср

кДж/кг

Температура газов на выходе из топки

U^″_ту

939

Теплосодержание газов на выходе из топки

I^″_ту

По I-U табл. метод интерполяции

кДж/кг

7468

Видимое тепло напряжение топочного  объема

g_v

кДж/м³

*час

Тепло переданное излучением в топке

Q^т_л

φ*(Q_т - I″_ту)

кДж/кг

0,9*(19229 - 7468) = 11700

Средняя тепловая нагрузка прилегающей  поверхности

-//-

кДж/м² *час

8. РАСЧЁТ ФЕСТОНА

Произведён расчёт фестона и сведён в таблицу 7.

Таблица 7

Наименование величин

Обозначение

Расчетная формула или  способ определения

Размерность

Расчет

Расположение труб

-//-

Конструктивная характеристика

-//-

Шахматное

Полная поверхность нагрева

Н_л

-//-

м²

62

Лучевоспринимающая поверхность пучка фестона

Н_лп

-//-

м²

18

Диаметр труб

d

-//-

мм

60

Относительный продольный шаг

S₁/d₁τ₁

-//-

-//-

300/60=5

Относительный поперечный шаг

S₂/d₁τ₂

-//-

-//-

250/60=4,166

Число рядов труб по ходу газов

Z

-//-

Шт.

4

Живое сечения для прохода  газов

F

-//-

м²

21,5

Эффективная толщина излучающего  слоя

S_эф

-//-

м²

0,915

Расчетная поверхность нагрева

H_р

Н_л -Н_лп

м²

62-18=44

Температура газов перед  фестоном

U^′

Из расчета топки

⁰С

939

Теплосодержание газов перед  фестоном

I^′

Из расчета топки

кДж/кг

7468

Температура газов перед  фестоном

U^″

Принимаем

⁰С

920

Температура газов за фестоном

I^″

По I-U табл.

кДж/кг

6692

Тепловосприятия фестона  по балансу

Q_б

( I^′ - I^″ )*φ

кДж/кг

( 7468 - 6692 ) * 0,992 = 769