Тепловой расчет топочной камеры
Общее количество теплоты, переданной излучением от газов к поверхностям топки, определяется разностью между полезным тепловыделением в зоне горения и энтальпией газов на выходе из топки: Полезное тепловыделение в топочной камере складывается из располагаемой теплоты топлива , а также теплоты холодного и горячего воздуха поступающего в топку. 1) Радиационные свойства продуктов сгорания: а) зададимся t0С газов на выходе из топки – ; б) Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера) Bu, который определяется по формуле где k – коэффициент поглощения топочной среды; в) коэффициент поглощения газовой фазы продуктов сгорания определяем по формуле: , где - давление в топочной камере; - суммарная объемная доля газов; - температура газов на выходе из топки в К0; - эффективная толщина излучающего слоя топки: где и - объем и поверхность стен топки; г) коэффициент поглощения лучей частицами сажи: , где отношение углерода и водорода в рабочей массе топлива; д) коэффициент поглощения топочной среды: где - доля топочного объема, заполненного светящимся факелом для газа для мазута =0,55. 2) Расчет суммарного теплообмена в топке: При тепловом расчете топки мы принимаем t"т на выходе из топки дымовых газов, при этом определяют отношение абсолютных t0 газов на выходе из топки к адиабатной t0С газов в ядре факела, безразмерная температура газов на выходе из топочной камеры: , где М – коэффициент относительного местоположения ядра факела по высоте топочной камеры: , где коэффициент М0 = 0,4 для газомазутных топок с настенным расположением горелок - параметр забалластированности топочных газов Хг - относительный уровень расположения горелок - высота (уровень) расположения горелок в ярусе, при расположении горелок в 2-3 ярусе, принимают среднее значение; Н т - расчетная высота заполняющего топку факела от низа топки до середины горизонтального газохода (обычно за Н т принимают высоту топки) эффективное значение критерия Бугера: Критерий радиационного теплообмена определяем по формуле: , где - коэффициент сохранения тепла - коэффициент излучения абсолютно черного тела (абсолютно черное тело – физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело поглощающее все падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее) кВт(м2К4) - средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания определяем по формуле: Тепло вносимое в топку котла воздухом , где - энтальпия горячего воздуха - энтальпия холодного воздуха - полезное тепловыделение в топке - энтальпия продуктов сгорания при t0С на выходе из топки t"т определяем по таблицам, полученным в результате расчетов энтальпии дымовых газов. Адиабатическая температура горения определяется интерполяцией значению соответствует теоретическая (адиабатная) температура продуктов сгорания в топке ее находят по формуле вместо Н г подставляют значение Q т, а энтальпия газов при 22000С на Н 0; Коэффициент тепловой эффективности экранов равен произведению условного коэффициента его загрязнения на угловой коэффициент экрана - угловой коэффициент экранов принимаем ; - условный коэффициент загрязнения экранов зависит от вида топки и сжигаемого топлива (1 стр. 42. табл. 6-3). Температуру газов на выходе из топки t"т определяем по формуле , где q F - удельная тепловая нагрузка поверхности топки: или , где - коэффициент излучения газовой среды в топочной камере; М - коэффициент относительного местоположения ядра факела по высоте топочной камеры; М=0,54-0,20 - при сжигании газа и мазута; М=0,56-0,50 при сжигании твердого топлива; N=9800 При сжигании газа и мазута в топках большой мощности (300 МВт и более) и N = 9200 в остальных случаях. Общее количество тепла, переданное излучением от газов к поверхности нагрева топки: Среднее тепловое напряжение экранов топки: . При расчете коэффициента излучения топки необходимо предварительно задаться значением , если полученная из расчета температура газов на выходе из топки будет отличаться от принятой менее ±100С, то уточнение расчета не требуется.
|