Расчет температуры газов на выходе из топки

Температура газов на выходе из топки θ ´ ´ _т.з. зависит от адиабатической температуры горения топлива θ _а = θ ´ _т., критерия Бугера Вu, теплового напряжения стен топочной камеры q_ст, коэффи­циента тепловой эффективности экранов Ψ, уровня расположения горелок х_Т и других величин.

Адиабатическая температура горения топлива θ _а находится по таблице 3.7 по полезному тепловыделению в топке, приравненному к энтальпии продуктов сгорания (газов) в начале топки, Q_T = I_a, кДж/м³ (Q_Т— формула (4.9)).

 

, (4.10)

 

t_a= θ _а +273, K.

 

Коэффициент сохранения тепла (точность расчета – не менее трех знаков после запятой):

, (4.11)

 

где q₅ - потери тепла от наружного охлаждения. % (п. 3.2, таблица 3.1);

η _к - КПД котла, %, формула (3.10).

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 м³ топлива:

 

(V_c.)_ср. , , кДж/(м³·К) (4.12)

 

где I_а - энтальпия продуктов сгорания в начале топки, кДж/м³, формула (4.9);

- энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, кДж/м³, формула (4.1);

- адиабатическая температура горения, °С, формула (4.10);

= 1050 1100°С - температура продуктов сгорания на выходе из топочной камеры, принимается в п. 4.2.

 

Для расчета среднего коэффициента тепловой эффективности экранов Ψ _ср заполняется таблица 4.1.

 

Таблица 4.1- Коэффициент тепловой эффективности экранов

Наименование элемента котла	х	ξ	Ψ	Fпл.	Ψ i Fпл.i
1. Фронтовой экран топки
2. Задний экран топки
3. Задний экран камеры догорания
4. Левый боковой экран топочной камеры
5. Правый боковой экран топочной камеры
6. Выходное окно топочной камеры
7. Итого ∑ Ψ i Fпл.i	-	-	-	-

Пояснения к таблице 4.1

х - угловой коэффициент экранов (согласно задания);

ξ - коэффициент, учитывающий тепловое сопротивление загрязнения или закрытия изоляцией. Для настенных гладкотрубных и мембранных цельносварных (газо­плотных) экранов при сжигании газообразного топлива

ξ = 0, 65;

Ψ =х·ξ - коэффициент тепловой эффективности экранов.

Для неэкранированных участ­ков топочных стен Ψ = 0;

F_пл. - площадь стены, занятой экраном, м². (согласно задания).

Средний коэффициент тепловой эффективности экранов

 

, (4.13)

 

где ∑ Ψ _i F_пл.i, м² -таблица 4.1, строка 7, графа 6;

∑ F_ст.i ^_ площадь стен топочной камеры, м² (согласно задания)

Параметр забалластированности топочных газов:

 

r_v , (4.14)

где – по таблице 2.5 (строка 3);

– по таблице 2.4 (строка 3);

– по таблице 2.4 (строка 2).

Параметр М, учитывающий влияние на интенсивность теплообмена в камерных топках относительного уровня расположения горелок, степени забалластированности топочных газов и других факторов:

 

, (4.15)

 

где М₀ - коэффициент для газомазутных топок при настенном расположении горелок; М₀ - 0, 4;

- относительная высота расположения горелок (согласно задания);

, - параметр забалластированности топочных газов, формула (4.14). Расчетная температура газов на выходе из топочной камеры:

, (4.16)

 

где = ,

– по формуле (4.15);

– по формуле (4.7);

– по формуле (4.13);

–(согласно задания);

– по формуле (4.11);

, м³/с – по формуле (3.14);

, кДж/(м³·К) – по формуле (4.12).

4.3.4 Проверка точности расчета температуры продуктов сгорания на выходе из топки и расчет во втором приближении

Разница между температурой , полученной расчетом по формуле (4.16), и темпера­турой θ ´ ´ _т.з., которой задавались в начале расчета в п. 4.2, не должна быть больше ± 100 °С:

(4.17)

 

Если разница меньше ± 100 °С, то температура принимается за окончательную температуру газов на выходе из топочной камеры и по ней находится энтальпия по таблице 3.7:

 

, кДж/м³ (4.18)

 

Если θ ´ ´ _т. больше ± 100°С, то производится расчет θ ´ ´ _т.з. во втором приближении в следующем порядке.

Перезадаются температурой газов на выходе из топочной камеры θ ´ ´ _т.з.. Если разница θ ´ ´ _т. плюсовая, то во втором приближении задаются большей температурой, чем в первом при­ближении, и наоборот.

Далее пересчитываются все величины, зависящие от температуры газов на выходе из топки θ ´ ´ _т.з., , , К_г, К_с , К, Bu, " , - формулы (4.1-4.6).

Величины Т_а, М, F_ст., φ, Ψ _СР. , В принимаются из первого расчета, так как они не зависят от температуры θ ´ ´ _т.з..

В заключение рассчитывают θ ´ ´ _т. и во втором приближении.

Если во втором приближении разница , больше ± 100 °С, то принимается среднее значение температуры по данным второго приближения, так как дальнейшее уточнение темпе­ратуры практически не отражается на результатах последующих расчетов:

 

θ ´ ´ _т. = , (4.19)

 

 

Тепловосприятие топки

Количество тепла, воспринятого в топке излучением на 1 м³ газообразного топлива:

, кДж/м³ (4.20)

где – коэффициент сохранения тепла по формуле (4.16);

– полезное тепловыделение в топке по формуле (4.14);

– по формуле (4.18).

Удельное тепловое напряжение объема топочной камеры:

 

, кВт/м³ (4.21)

 

где В, м³ /с - расход топлива, подаваемого в топку котла, формула (3.14);

, кДж/м³ – низшая теплота сгорания топлива, таблица 1.1;

м³ - объем топочной камеры,

должно быть меньше допустимого теплового напряжения объема топочной камеры :

 

q_v < = 400 650 кВт/м³. (4.22)

 

Удельное тепловое напряжение стен топочной камеры:

 

, квт/м² (4.23)

 

где φ - коэффициент сохранения тепла формула (4.11);

В, м³ /с - расход топлива, подаваемого в топку котла, формула (3.14);

– полезное тепловыделение в топке по формуле (4.9);

F_ст. – площадь стен топки, м² (согласно задания).

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Популярное:

1. II.4.1 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого давления
2. IV.5. РАСЧЕТ ИНЖЕКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ
3. Влияние на организм повышенной температуры воздуха. Профилактика перегревания
4. Влияние температуры на теплоемкость
5. Внедрение рыночных отношений в управление нефтегазовым комплексом Китая
6. Вопрос. Идеальный газ. Уравнение идеального газа. Газовые законы.
7. Вычисление работы расширения идеальных газов в термодинамических процессах
8. Глава 1 Предпосылки становления нефтегазового комплекса Китая
9. Деталь; 2 – слой флюса; 3 – газовое пространство; 4 – бункер с флюсом; 5 – мундштук; 6 – проволока; 7 - электрическая дуга; 8 – шлаковая корка; 9- наплавленный слой.
10. Диамагнетики и парамагнетики. Природа диамагнетизма. Зависимость парамагнитной восприимчивости от температуры. Закон Кюри.
11. Дросселирование газов и паров.
12. Жалюзийные золоуловители для очистки дымовых газов при высоких температурах