2020-01-14
184
Расчёт полной площади стен топочной камеры и сумарной лучевоспринимающей поверхности топки представлен в таблицах 4.1,4.2, 4.3
На рис.2 представлена схема топочной камеры
ТАБЛИЦА 4.1 Расчет полной площади стен топочной камеры (Fст) и суммарной лучевоспринимающей поверхности топки (Hл)
| Наименование | Обоз-наче-ние | Еди-ница | Фр.и свод | Боко-вые | Задн | Вых. окно | S |
| Полная площадь стены и выходного окна | FСТ | м2 | 56.2 | 63.5 | 44.28 | 13,48 | 177.46 |
| Расстояние между осями крайних труб | b | м | 5.2 | 3.66 | 5.2 | 5.2 | |
| Освещённая длина труб | L | м | 10.3 | 8.28 | 8.165 | 2.05 | |
| Площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностью | F | м2 | 53.56 | 60.61 | 42.46 | 10.66 | 167.29 |
| Наружный диаметр труб | d | мм | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| Шаг труб | s | мм | 70 | 70 | 70 | 70 | |
| Расстояние от оси труб до кладки (стены) | e | мм | 100 | 60 | 100 | ||
| Отношение | s/d | - | 1,1667 | 1,1667 | 1.1667 | ||
| Отношение | e/d | - | 1,667 | 1 | 1,667 | ||
| Угловой коэффициент | x | - | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | |
| Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов | HЛОТК | м2 | 53.02 | 60 | 42 | 10.55 | 165.57 |
ТАБЛИЦА 4.2 Расчёт конструктивных характеристик топки
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определения | ||
| Активный объём топочной камеры | 
| По конструктивным размерам | м3 | 150 |
| Тепловое напряжение объёма топки: расчётное допустимое | 
|  По табл. 4–3
| кВт/м3 кВт/м3 |  290
|
| Количество горелок | n | По табл. III–10 | шт. | 6 |
| Тепло производительность горелки | 
| 
| МВт | 
|
| Тип горелки | — | По табл. III–6 | — | ГМГ-7 |
Рис.2 Топочная камера
ТАБЛИЦА 4.3 Поверочный расчёт теплообмена в топке
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определение | ||
| Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности | 
| По конструктивным размерам | м2 | 165.57 |
| Полная площадь стен топочной камеры | 
| По конструктивным размерам | м2 | 177.46 |
| Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности | 
| 
| — | 
|
| Эффективная толщина излучающего слоя пламени | 
| 
| м | 
|
| Полная высота топки | 
| По конструктивным размерам | м | 8 |
| Высота расположения горелок | 
| По конструктивным размерам | м | 1.85 |
| Относительный уровень расположения горелок | 
| 
| — | 
|
| Параметр забалансированности топочных газов | rн | 
| — | 
|
| Коэффициент M0 | M0 | По нормативному методу | — | 0,4 |
| Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топке | М | 
| — | 
|
| Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | 
| По табл. 4–3 | — | 1,1 |
| Присос воздуха в топке | 
| По табл. 2–2 | — | 0,1 |
| Присос воздуха в системе пылеприготовления | 
| По табл. 2–1 | — | 0 |
| Температура горячего воздуха | 
| По предварительному выбору | °С | 250 |
| Энтальпия горячего воздуха | 
| По IJ–таблице | кДж/кг | 9774,09 |
| Энтальпия присосов воздуха | 
| По IJ–таблице | кДж/кг | 1139,58 |
| Полезное тепловыделение в топке | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Адиабатическая температура горения | 
| По IJ–таблице | °С | 2045,86 |
| Температура газов на выходе из топки | 
| По предварительному выбору | °С | 1144 |
| Энтальпия газов на выходе из топки | 
| По IJ–таблице | кДж/кг | 62672.34 |
| Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Объёмная доля: водяных паров трёхатомных газов | 
| По табл. 1–2 По табл. 1–2 | — — | 0,16 0,102 |
| Суммарная объёмная доля трёхатомных газов | 
| 
| — | 
|
| Произведение | 
|
| м·МПа | 
|
| Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами | 
| 
| 1/(мЧЧМПа) | 
|
| Коэффициент излучения сажестых частиц Для мазута Для газа |
| 
| — | 
|
| 1- 
| — | 
| |
| Коэффициент заполнения | m | 
| — | 
|
| Коэффициент ослабления лучей топочной средой | 
| 
| 1/(мЧЧМПа) | 
|
| Критерий Бургера | 
| 
| — | 
|
| Критерий Бургера |  
| 
| — | 
|
| Температура газов на выходе из топки | 
| 
| °С | 
|
| Энтальпия газов на выходе из топки | 
| По IJ–таблице | кДж/кг | 62718.46 |
| Общее тепловосприятие топки | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей | 
| 
| кВт/м2 | 
|
Расчёт фестона
Конструктивные размеры и поверочный расчёт фестона представлен в таблицах 5.1 и 5.2
На рис 3 представлена схема фестона
Рис. 3 Схема фестона
ТАБЛИЦА 5.1
| Показатели | Еди-ница | Фес-тон | |
| Наименования | Обозначение | ||
| Диаметр труб: | |||
| наружный | d | м | 0.06 |
| внутренний | dвн | м | 0.054 |
| Кол-во труб в ряду | Z1 | шт. | 23 |
| Кол-во рядов труб | Z2 | 3 | |
| Общее кол-во труб в рассчитваыемом участке | Z | шт. | 70 |
| Средняя длина труб | lср | м | 1.8 |
| Расчетна площадь поверхности нагрева | H | м2 | 23.74 |
| Расположение труб | - | - | ш |
| Шаг труб: | |||
| поперек движения газов | S1 | 520 | |
| Вдоль движения газов | S2 | 210 | |
| Относительный шаг труб: | |||
| поперечный | S1/d | 8.66 | |
| продольный | S2/d | 3.5 | |
| Размер сечения газохода поперек | А | м | 1.85 |
| движения газов | В | м | 5 |
| Площадь живого сечения для прохода газов | F | м2 | 6.766 |
ТАБЛИЦА 5.2 Поверочный расчёт фестона
| Величина | Единица | Расчёт | ||
| Наименование | Обозначение | Расчётная формула или способ определения | ||
| Полная площадь поверхности нагрева | Н | По конструктивным размерам | м2 | 23.74 |
| Дополнительна поверхностья | H доп | » | м2 | 2.5 |
| Диаметр труб | d | » | мм | 60x3 |
| Относительный шаг труб: поперечный продольный |
| » » | — — | 8.66 3,5 |
| Количество рядов труб по ходу газов | 
| » | шт. | 3 |
| Количество труб в ряду | 
| » | шт. | 23 |
| Площадь живого сечения для прохода газов | F | 
| м2 | 
|
| Эффективная толщина излучающего слоя | s | 
| м | 
|
| Температура газов перед фестоном | 
| Из расчёта топки | °С | 1144.77 |
| Энтальпия газов перед фестоном | 
| То же | кДж/кг | 62718 |
| Температура газов за фестоном | 
| По предварительному выбору | °С | 1076 |
| Энтальпия газов за фестоном | 
| По IJ –таблице | кДж/кг | 58584 |
| Количество теплоты, отданное фестону | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Температура кипения при давлении в барабане рб=4.4 МПа | 
| По таблице VI–7 | °С | 256 |
| Средняя температура газов | 
| 
| °С | 
|
| Средний температурный напор | 
| 
| °С | 
|
| Средняя скорость газов | 
| 
| м/с | 
|
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией | 
| По рис. 6–5 | кВт/(м2·К) | 59*0.88*1*0.85=44.13 |
| Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов | 
|
| м·МПа |  2.03=0.053
|
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | 
| 
| 1/(м·МПа) | 
|
| Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока | 
| 
| — | 
|
| Степень черноты излучающей среды | 
| По рис. 5–4 или формуле (5–22) | — | 0,31 |
| Температура загрязнённой стенки трубы | 
| 
| °С | 
|
| Коэффициент теплоотдачи излучением | 
| По рис. 6–12 (aл=aн а) | Вт/(м2·К) | 220·0,31=68.2 |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | 
| По § 6–2 | — | 1 |
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | 
| 
| Вт/(м2·К) | 
|
| Коэффициент теплопередачи | 
| 
| Вт/(м2·К) | 
|
| Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Тепловосприятие настенных труб | 
| 
| кДж/кг | 
|
| Суммарное тепловосприятие газоходов фестона | 
|  
| кДж/кг | 3694.8+389.1=4083.85 |
| Расхождение расчетных тепловосприятий | 
| 
| % | 
|
