|  ,
кДж/кг (м3)
|  ,
кДж/кг (м3)
|  ,
кДж/кг
|  +
| ||
| 
| 
| ||||
| **** | . . . . . . . | . . . . . . . . | . . . . |
3. Величины энтальпий 
из таблицы используется для построения 
- диаграммы которая удобна для последующих расчетов. Диаграмма включает три кривых для температур, характерных для каждого газохода, отмеченных точками в таблице. Впрочем, значения энтальпий для промежуточных температур можно найти с помощью линейной интерполяции величин таблицы 2.
Тепловой баланс котельного агрегата, расход топлива
Составление теплового баланса состоит в установлении равенства между располагаемым теплом 
, поступившим в агрегат, и суммой полезно использованного тепла и потерь.
1. Располагаемое тепло топлива (в нашем случае)
, кДж/кг (м3)
2. Температура уходящих газов (из задания при )
, 0С
3. Энтальпия уходящих газов (из уходящих газов)
, кДж/кг (м3)
4. Энтальпия холодного воздуха при 
(по заданной 
из - таблицы 2-2)
, кДж/кг (м3)
5. Потери тепла от механического недожога ([2], c.200-203, табл. XVII, XX, XXI)
, %
6. Потери тепла с уходящими газами
, %
7. Потери тепла от химического недожога ([2], c.200-203, табл. XVII, XX, XXI)
, %
8. Потери тепла в окружающую среду для теплогенератора с хвостовой поверхностью нагрева заданной паропроизводительности ([2], c.21, рис. 6-1)
, %
9. Потери с физическим теплом шлаков при температуре 6000С ([2], c.200-203, табл. XXI,с. 179, табл. XIII)
, %
10. Сумма тепловых потерь
, %
При сжигании газа и мазута величины 
и 
равны нулю.
11. КПД теплогенератора
, %
12. Энтальпия насыщенного пара при заданном давлении ([2], с. 204, табл XXIII)
, кДж/кг
13. Температура питательной воды (из задания)
, 0С
14. Энтальпия питательной воды ([2], с. 204, табл XXIII)
, кДж/кг
15. Полезно использованное тепло (Д, кг/с, поропроизводительность теплогенератора – из задания)
, кВт
16. Полный расход топлива
, кг/с (м3/с)
17. Расчетный расход топлива
, кг/с (м3/с)
18. Коэффициент сохранения тепла
Расчет топки
В топке происходит передача тепла от продуктов сгорания, в основном излучением, к экранам и лучевоспринимающим поверхностям первого газохода. Целью поверочного расчета является определение теплового напряжения топки и температуры газов на выходе, которые должны лежать в рекомендуемых пределах. При значительном отклонении этих величин от допустимых значений может потребоваться переконструирование топки.
1. Объем топочной камеры (по приложению 1)
, м3
2. Полная лучевоспринимающая поверхность нагрева (по приложению 1)
, м2
3. Поверхность стен (по приложению 1)
, м2
4. Площадь зеркала горения (по приложению 1)
, м2
5. Коэффициент загрязнения экранов ([2], с.29, табл.6-2)
6. Коэффициент тепловой эффективности экранов:
Для камерных топок 
Для слоевых топок 
7. Эффективная толщина излучающего слоя
, м
8. Абсолютное давление газов в топке (принимается)
МПа
9. Температура газов на выходе из топки (принимается предварительно 950-10000С)
, 0С
10. Объемная доля водяных паров для 
(табл.1)
11. Объемная доля трехатомных газов (табл.1)
12. Суммарная поглощательная способность трехатомных газов и паров
, 1/(м . МПа)
Сжигание твердого топлива
13. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
, 1/(м . МПа)
14. Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы
, 1/(м . МПа)
Где 
- безразмерная концентрация золы в дымовых газах при нормальных условиях в топке (табл.1)
15. Коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами
, 1/(м . МПа)
Где kкокс =10,1/(мМПа) - коэффициент ослабления.
Для
Низкореакционных топлив 
Высокореакционных топлив 
Слоевых топок 
Камерных топок 
16. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, золовыми и коксовыми частицами
, 1/(м . МПа)
17. Степень черноты факела в топке
18. Степень черноты топки для слоевых топок
Сжигание жидкого и газообразного топлива
19. Коэффициент ослабления сажистыми частицами
, 1/(м . МПа)
При сжигании газообразного топлива
20. Степень черноты светящегося пламени
Где 
- по пункту 13
21. Степень черноты несветящегося факела
22. Степень черноты факела при сжигании жидкого и газообразного топлив
Где 
- коэффициент усреднения, зависящий от напряжения топочного объема ([2], с.25, пункт 6-07)
23. Степень черноты топки при сжигании жидкого и газообразного топлив
24. Тепло, вносимое холодным воздухом в топку
, кДж/кг
25. Тепловыделение в топке
, кДж/кг
26. Теоретическая (адиабатическая) температура горения (по диаграмме энтальпия-температура для 
, табл.2)
, 0C
27. Средняя теплоемкость продуктов сгорания
, кДж/(кг 0C)
Где 
, кДж/кг - энтальпия газов на выходе из топки (по диаграмме энтальпия-температура для )
28. Относительное положение максимума температур (приложение 1)
29. Параметр, учитывающий характер распределения максимальных температур пламени по высоте топки
при сжигании газа и мазута 
при слоевом сжигании твердых топлив 
30. Температура газов на выходе из топки
, 0С
Если расположение рассчитанной и предварительно заданной температуры газов на выходе из топки превосходит 100С, то расчет следует повторить – метод последовательных приближений, приняв в качестве нового предварительного значения температуры полученное в расчете.
31. Энтальпия газов на выходе из топки (по диаграмме энтальпия-температура для , табл. 2)
, кДж/кг
32. Тепло, переданное излучением в топке
, кДж/кг
33. Уточнить теплонапряженности и сравнить с рекомендуемыми значениями:
Теплонапряжение топочного объема 
, кВт/м3
Теплонапряжение зеркала горения 
, кВт/м3
Расчет котельного пучка
Вместе с экранами топки котельный пучок является парообразующей (испарительной) поверхностью парогенератора. Цель расчета – найти температуру продуктов сгорания на выходе из котельного пучка и связанные с ней величины. Расчет ведут методом последовательных приближений, задаваясь температурой на выходе и добиваясь равенства теплот по уравнениям баланса и теплообмена.
На рис.1 показан упрощенный расчетно-графический способ нахождения температуры газов на выходе из котельного пучка. Задаются первой температурой на выходе 
(например, 2000С) и определяют теплоту по уравнению баланса 
и теплоту по уравнению теплообмена 
. Затем задаются второй температурой газов на выходе из пучка 
(например, 3000С) и определяют теплоты 
и 
по соответствующим уравнениям. Если пренебречь изменением физических параметров газов в диапазоне 200-3000С, то необходимые нам температуру газов на выходе из котельного пучка 
и количество усвоенного в пучке тепла 
найдем на пересечении показанных на рис.1 прямых.
Рис.1 Нахождение величин на выходе из котельного пучка
1. Температура газов на входе в пучок (из расчета топки)
, 0С
2. Энтальпия газов перед пучком (из расчета топки)
, кДж/кг(м3)
3. Конвективная поверхность нагрева (из приложения 1)
, м2
4. Диаметр труб (из приложения 1)
, мм
5. Шаг труб поперек потолка газов (из приложения 1 с учетом направления потока газов)
, мм
6. Шаг труб вдоль потолка газов (из приложения 1 с учетом направления потока газов)
, мм
7. Живое сечение пучка для прохода газов (из приложения 1)
, м2
8. Температура газов за пучком (принимается с последующим уточнением). Смотри выше расчетно-графический способ нахождения этой температуры
, 0С
9. Энтальпия газов за пучком (по - диаграммы при 
)
, кДж/кг(м3)
10. Тепло, отданное газами по уравнению баланса
, кДж/кг(м3)
11. Температура насыщения воды, кипящей в трубах пучка, при давлении 1,4 Мпа (таблицы воды и пара; [2] с.204, табл. XXI)
, 0С
12. Большая разность температур
, 0С
13. Меньшая разность температур
, 0С
14. Средний температурный напор
, 0С
15. Средняя температура газов
, 0С
16. Средняя скорость газов
, м/с
17. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке
, Вт/(м2 0С)
где 
- коэффициент учитывающий число рядов труб z по ходу газов; при z>3, =1;
- коэффициент учитывающий геометрическую компоновку пучка труб (если расчет дает отрицательное значение то принять =1)
, Вт/(м*К), - коэффициент теплопроводности газов при средней температуре потока;
, м2/с, - коэффициент кинематической вязкости газа при средней температуре потока;
- число Прандтля при средней температуре потока газа.
17. Коэффициент теплоотдачи излучением
, Вт/(м2 К),
где 
- степень черноты загрязненной лучевоспринимающей поверхности;
- степень черноты потока газов при средней температуре газов в котельном пучке 
, 0С
коэффициент ослабления излучения при средней температуре потока (формулы смотри в разделе расчета топки)
, (м Мпа)-1,
давление в потоке газов Мпа,
оптическая толщина слоя газа
, м
температура загрязненной стенки (при сжигании газа 
, при сжигании мазута и твердого топлива 
)
п – показатель степени; для запыленного потока (мазут, твердое топливо) п= 4, для не запыленного (газ) – п =3,6.
18. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
, Вт/(м2 К)
где 
коэффициент омывания, зависящий от угла между направлением потока газов и осью труб; при угле 90 о 
.
19. Коэффициент тепловой эффективности поверхности нагрева (смотри [2]: с.47, табл.7-1; с.48, табл.7-3; с.48, пункт 7-55)
20. Коэффициент теплопередачи.
, Вт/(м2 . К)
21. Тепло, воспринятое поверхностью нагрева по уравнению теплопередачи
, кДж/кг(м3)
Если при расчете методом последовательных приближений в первом приближении расхождение между 
и 
превосходит 2%, то следует сделать следующее приближение. Если имеются результаты расчета теплот в двух приближениях, можно прибегнуть к расчетно-графическому методу определения параметров на выходе из пучка.
