Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Подготовка исходных данных

- Тип котла: БКЗ-210-140, по ГОСТу Е-210-140.

- Номинальная паропроизводительность Дн = 210 т/ч.

- Расчетная паропроизводительность Д = 189 т/ч.

- Давление перегретого пара: ;

- Температура перегретого пара ;

- Температура питательной воды ;

- Температура уходящих газов ;

- Температура холодного воздуха ;

- Величина продувки ;

- Топливо: Россия. Черемховское месторождение. Марка . Класс . Отсев. № 57.

По номеру топлива (№ 57) выписываем его элементарный состав и характеристики, %:

Таблица 1

45,9	3,4	1,1	0,7	8,9	27,0	13,0

 

Произведем проверку:

.

Выход летучих веществ: .

Низшая теплота сгорания на рабочую массу:

; .

Температура начала жидкоплавкого состояния: .

Содержание в золе .

Выбор типа шлакоудаления и углеразмольных мельниц

Таблица 2

Характеристика топлива	Шлакоудаление
твердое	жидкое
Зольность на рабочую массу		27,0 +
Температура начала жидкоплавкого состояния золы	+	1280 +
Выход летучих веществ	+ 47,0
Абразивные свойства золы ()	+ 47,0

 

Таким образом, принимаем твердое шлакоудаление (ТШУ).

По рекомендации для размола заданного топлива выбираем основной тип мельницы – валковую среднеходную мельницу СМ и запасной тип – ММ. Принимаем присосы воздуха в системе пылеприготовления = 0,04.

 

Температура подогрева воздуха и уходящих газов

По приведенной влажности топлива и выходу летучих принимаем температуру подогрева воздуха .

Принимаем одну ступень воздухоподогревателя и, используя чертежи котла-прототипа, составляем эскиз котла (Рис. 1).

 

 

1.1. Тепловая схема котла

 

Рис. 1. Эскиз продольного разреза котла

 

1 – выход шлака;

2 – отпускные трубы фронтового и заднего экранов;

3 – горелки;

4 – топочные экраны задней стены;

5 – топочные экраны фронтовой стены;

6 – отводящие трубы заднего экрана;

7 – полурадиационный ширмовый пароперегреватель;

8 – вход водопаровой смеси в барабан;

9 – выход перегретого пара из котла;

10 – конвективный пароперегреватель первой ступени;

11 – конвективный пароперегреватель второй ступени;

12 – экономайзер;

13 – вход питательной воды;

14 – воздухоподогреватель;

15 – короб вторичного воздуха;

16 – вход холодного воздуха;

17 – короб подачи пылевоздушной смеси;

18 – выход уходящих газов;

19 – короб первичного воздуха;

20 – система пылеприготовления.

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объемный расход воздуха:

;

.

Теоретический объем азота:

.

Объем сухих трехатомных газов:

.

Теоретический объем водяных паров:

,

где - расход пара на распыление мазута,

.

Теоретический объем продуктов сгорания:

.

Доля золы, уносимая продуктами сгорания: .

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки: .

Присосы воздуха принимаем, предварительно разбив газоход котла на участки; рассчитываем по формуле .

Таблица 3

Участок газохода котла	Условное обозначение
1. Топка, ширма	Т, ш	0,05	1,20
2. Пароперегреватель, 2 ст.	Пе 2	0,03	1,23
3. Пароперегреватель, 1 ст.	Пе 1	0,03	1,26
4. Экономайзер	Эк	0,02	1,28
5. Воздухоподогреватель	Вп	0,03	1,31

 

Расчет объемов, объемных долей и концентраций золовых частиц для топки, ширмы:

· объем воздуха:

;

· объем водяных паров:

;

· объем продуктов сгорания:

;

· масса продуктов сгорания при сжигании твердого топлива:

;

· объемные доли трехатомных газов:

; ;

· безразмерная концентрация золы в продуктах сгорания:

.

Аналогично проводятся расчеты объемов, объемных долей и концентраций золовых частиц для остальных поверхностей нагрева. После чего результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4

№	Величина	Обозн.	Т, ш	Пе 2	Пе 1	Эк	Вп
1.	Коэф. избытка возд.		1,20	1,230	1,260	1,280	1,310
2.	Средн. коэф. изб. возд		1,20	1,215	1,245	1,27	1,295
3.	Объем водян. паров		0,63	0,631	0,634	0,636	0,637
4.	Объем газов		6,172	6,244	6,388	6,508	6,627
5.	Доля сух. трехат. газ.		0,14	0,138	0,135	0,132	0,13
6.	Доля водяных паров		0,102	0,101	0,099	0,098	0,096
7.	Доля трехатомн. газов		0,242	0,239	0,234	0,23	0,226
8.	Масса газов		8,13	8,223	8,408	8,562	8,716
9.	Концентрация золы		3,155	3,119	3,05	2,995	2,943