№

Наименование

Обозначе-ние

Раз-

мер

ность

Формула

Расчет

Тепловой баланс котельного агрегата

1.

Низшая теплота сгорания топлива

Qнс

задана

10950

2.

Температура холодного воздуха

tхв

п. 5.03 норм

30

3.

Теплосодержание холодного воздуха

Iхв

по  диаграмме

115,8

4.

Располагаемое тепло топлива

Qрр

Qнс +Qввш +Qтл

10950+0+0=10950

5.

Температура уходящих газов

νух

принимаем

130

6.

Теплосодержание уходящих газов

Iух

по  диаграмме

727,1

7.

Потери от механ-го недожога

q4

%

табл. 20

0

8.

Потери от хим-го недожога

q3

%

табл. 20

0,5

9.

Потеря тепла с уходящими газами

q2

%

10.

Потери тепла в окружающую среду

q5

%

п. 5-10 рис. 5.1 норм

0,72

11.

Сумма тепловых потерь

Σq

%

q2 + q3 + q4 + q5

5,29+0,5+0+0,72=6,51

12.

КПД котельного агрегата

ηка

%

100- Σq

100-7,54=93,49

13.

Коэф. сохранения тепла

φ

-

1-(q5/(ηка+q5))

1-(0,72/(93,49+ 0,72))=0,992

14.

Давление перегретого пара

P

кгс/см2

задана

39

15.

Температура перегретого пара

tпп

задана

420

16.

Теплосодержание перегретого пара

iпп

табл. 25 воды и водяного пара

779,6

17.

Температура питательной воды

tпв

задана

145

18.

Давление питательной воды

Pпв

кгс/см2

принимаем

46

19.

Теплосодержание питательной воды

iпв

табл. 24 норм

146,6

20.

Тепло затрачиваемое на получение пара

Qпп

ккал/ч

D∙(iпп- iпв)

68000·(779,6-146,6)=43044000

21.

Тепло затрачиваемое на нагрев продувочной воды

Qпр

ккал/ч

0,01∙qпр∙D∙(iпп- iпв)

0,01∙5∙68000∙(779,6-

-146,6)=2152200

22.

Сумм. количество полезно использ. тепла

Qка

ккал/ч

Qпп +Qпр

43044000+2152200=45196200

23.

Полный расход топлива

Вк

м3/ч

Qка∙100/ Qрр∙ ηка

45196200 ∙100/10950∙ 9,49=4415

24.

Расчетный расход топлива

Вр

м3/ч

Вк∙(100-q4)/100

4415∙(100-0)/100=4415

Расчет теплообмена в топке

1.

Объем топочной камеры

Vт

м3

по конструктив. характеристикам

130

2.

Полная лучевоспринимающая поверхность

Нл

м2

по конструктив. характеристикам

110

3.

Полная поверхность топки

Fст

м2

по конструктив. характеристикам

120

4.

Степень экранирования

х

-

рекоменд. норм

0,993

5.

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

3,6 Vт/ Fст

3,6∙130/120=3,9

6.

Температура горячего воздуха

tгв

оС

рекоменд. норм

255

7.

Теплосодержание горячего воздуха

Iгв

по табл. №2 по i-ν

995,9

8.

Тепло, вносимое воздухом в топку

Qв

(αт-∆αпл-∆αт)Iгв+

+(∆αпл+∆αт) Iхв

(1,1-0-0,05)∙995,9+

+(0+0,05)∙115,8=1051,5

9.

Тепло, выделяемое в топке на 1 м3

Qт

10.

Теоретическая температура горения

оС

по табл. №2 по i-ν

2029

11.

Температура газов на выходе из топки

оС

принята

1077

12.

Теплосодержание газов на выходе из топки

по табл. №2 по i-ν

5893

13.

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

VCp

ккал/м3∙оС

14.

Коэфф. ослабления лучей 3-хатомными газами

Кг

ном. III норм

0,51

15.

Коэф. ослабления сажистыми частицами

Кс

формула 6-10 норм

0,13

16.

Степень черноты светящегося пламени

асв

-

17.

Степень черноты несветящихся трехатомных газов

ансв

-

18.

Коэфф. усреднения

m

-

п. 6-14 норм

0,1

19.

Эффективность черноты факела

аф

-

m∙ансв+(1- m)∙асв

0,1∙0,41+(1- 0,1)∙0,65=0,623

20.

Средний коэфф. тепл. эффективности

ψср

-

п. 6-20 норм

0,5

21.

Степень черноты топочной камеры

аф

-

22.

Высота топки

Нт

м

по конструктив. характеристикам

8

23.

Высота расположения оси горелок

hт

м

п. 6-14 норм

1,1

24.

Величина отношения

Х

-

hт/Нт

1,1/8=0,138

25.

Параметр

м

-

0,54-0,2∙Х

0,54-0,2∙0,138 =0,513

26.

Температура газов на выходе из топки

оС

Пересчета не требуется, так как расчетная температура отличается от ранее принятой менее чем на 100 оС. Далее расчет производим по температуре 1172 оС

27.

Теплосодержание газов на выходе из топки

по табл. №2 по i-ν

6469

28.

Количество тепла воспринимаемое в топке

Q1

29.

Теплонапряжение топочного объема

qv

ккал/м3∙ч

Bp∙ Qнс/ Vт

4415∙ 10950/ 130=371879

Расчет фестона

1.

Полная поверхность нагрева

Нф

м2

по конструктив. характеристикам

20,4

2.

Диаметр труб

d

мм

принимаем

57х5

3.

Относительный поперечный шаг

δ1

-

S1/d

225/57=3,95

4.

Относительный продольный шаг

δ2

-

S2/d

150/57=2,63

5.

Число рядов труб по ходу газов

Z

шт.

принимаем

3

6.

Живое сечение для прохода газов

FГ

м2

см. п. 16

7,95

7.

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

8.

Температура газов перед фестоном

оС

из расчета топки

1172

9.

Теплосодержание газов перед фестоном

I ’

ккал/м3

из расчета топки

6469

10.

Температура газов за фестоном

оС

принимаем разницу (50-80 оС)

1100

11.

Теплосодержание газов за фестоном

I ’’

ккал/м3

по табл. №2 по i-ν

6032

12.

Тепловосприятие по балансу

Qб

ккал/м3

φ(I ’- I ’’)

0,992(6469- 6032)=433,5

13.

Средняя температура газов

оС

14.

Температура кипения воды

tкип

оС

табл. воды и водяного пара

250

15.

Средний температурный напор

∆t

оС

1136-250=886

16.

Средняя скорость газов

17.

Коэфф. теплоотдачи конвекцией

αк

ккал/м2∙ч∙гр

αн∙Сt∙Cs∙Cφ

ном. XIII норм

68∙1,05∙1,05∙1=74,97

18.

Суммарная поглоща- тельная способность трехатомных газов

Рп∙S

атм∙м

р∙Vп∙S

1∙0,267∙0,63=0,168

19.

Коэфф. ослабления лучей трехатомными газами

Кг

1/атм∙м

ном. III

1,4

20.

Суммарная опти- ческая толщина слоя

kps

-

Кг∙р∙Vп∙S

1,4∙1∙0,267∙1∙0,63=0,235

21.

Степень черноты продуктов сгорания

а

-

ном. II

0,21

22.

Температура загрязнен-ной поверхности трубы

t3

оС

tкип+∆t

250+50=300

23.

Коэфф. теплоотдачи излучением

αл

ккал/м2∙ч∙гр

αн∙а∙Cг

ном. XIX норм

200∙0,21∙0,98=41,16

24.

Коэфф. теплоотдачи по газовой стороне

α1

ккал/м2∙ч∙гр

ξ(αк+αл)

1,0∙(74,97+41,16)=116,13

25.

Коэфф. теплопередачи

К

ккал/м3∙ч∙гр

ψ∙α1 п. 7.54

0,85∙116,13=98,71

26.

Тепловосприятие по уравнению теплообмена

Qт

ккал/м3

27.

Отношение тепловосприятий

∆Q

%

Расчет теплообмена пароперегревателя

1.

Диаметр труб

по конструктивным характеристикам

2.

Расположение труб

-

-

рекомендации норм [3]

Коридорное

3.

Относительный поперечный шаг

-

, рекомендации норм [3]

4.

Относительный продольный шаг

-

, рекомендации норм [3]

5.

Число рядов труб

по конструктивным характеристикам

6.

Живое сечение для прохода газов

по конструктивным характеристикам

7,2

7.

Живое сечение для прохода

пара

по конструктивным характеристикам

0,048

8.

Поверхность нагрева пароперегревателя

по конструктивным характеристикам

282,1

9.

Эффективная толщина излучающего слоя

10.

Температура газов на входе

из расчета фестона

1100

11.

Теплосодержание газов на входе

по  диаграмме

6032

12.

Температура пара на выходе

задана

420

13.

Теплосодержание пара на выходе

табл. воды и пара

779,6

14.

Температура пара на входе

255

15.

Теплосодержание пара на входе

табл. воды и пара

675,2

16.

Тепловосприятие пароперегревателя

17.

Теплосодержание газов на выходе

18.

Температура газов на выходе

по  диаграмме

821

19.

Средняя температура газов

20.

Средняя скорость газов

21.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

, ном. 12 [3]

22.

Средняя температура пара

23.

Удельный объем пара

табл. воды и пара

0,068

24.

Средняя скорость пара

25.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

, ном. 15 [3]

26.

Суммарное парциальное давление трехатомных газов

ата

27.

Поглощательная способность трехатомных газов

28.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

ном. 3 [3]

2,3

29.

Оптическая толщина газового потока

-

30.

Степень черноты дымовых газов

а

-

ном. 2 [3]

0,16

31.

Температура загрязненной стенки

принята

500

32.

Коэффициент теплоотдачи межтрубного излучения

 ном. 19 [3]

33.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

1∙(77+26,66)=103,66

34.

Коэффициент тепловой эффективности

-

табл. 7-3 [3]

0,6

35.

Коэффициент теплопередачи

36.

Средние разности температур

1100-255=845

821-420=401

37.

Средний температурный напор

38.

Тепловосприятие по уравнению теплообмена

39.

Отношение тепловосприятий

%

Расчет водяного экономайзера (2-я ступень по ходу воды)

1.

Диаметр труб

по конструктивным

характеристикам

2.

Расположение труб

-

-

рекомендации норм

шахматное

3.

Относительный поперечный шаг

-

, рекомендации норм [3]

4.

Относительный продольный шаг

-

, рекомендации норм [3]

5.

Число рядов труб по ходу газов

по конструктивным характеристикам

>10

6.

Живое сечение для прохода газов

по конструктивным характеристикам

4,75

7.

Живое сечение для прохода

воды

по конструктивным характеристикам

0,025

8.

Поверхность нагрева

по конструктивным характеристикам

115

9.

Эффективная толщина излучающего слоя

10.

Температура газов на входе

из расчета ПП.

821

11.

Теплосодержание газов на входе

из расчета ПП.

4414

12.

Температура газов на выходе

принимаем

500

13.

Теплосодержание газов на выходе

по  диаграмме

2661

14.

Тепловосприятие ступени по балансу

15.

Температура воды на входе

из расчета первой ступени ВЭ по ходу воды

207

16.

Теплосодержание воды на входе

табл. воды и пара

211

17.

Теплосодержание воды на выходе

18.

Условная температура воды на выходе

19.

Процент кипения воды в экономайзере

%

20.

Средняя температура газов

21.

Средняя температура воды

22.

Средние разности температур

23.

Средний температурный напор

24.

Средняя скорость газов

25.

Удельный объем воды

табл. III-I [3]

0,0012

26.

Средняя скорость воды

27.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

, ном. 13 [3]

28.

Температура загрязненной стенки

29.

Поглощательная способность трехатомных газов

30.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

ном. 3 [3]

4

31.

Оптическая толщина газового потока

-

32.

Степень черноты дымовых газов

а

-

ном. 2 [3]

0,1

33.

Коэффициент теплоотдачи излучением

 ном. 19 [3]

34.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

35.

Коэффициент тепловой эффективности

-

табл. 7-3 [3]

0,7

36.

Коэффициент теплопередачи

37.

Тепловосприятие по уравнению теплообменa

38.

Отношение тепловосприятий

%

Расчет водяного экономайзера (1-я ступень по ходу воды)

1.

Диаметр труб

по конструктивным

характеристикам

2.

Расположение труб

-

-

рекомендации норм

шахматное

3.

Относительный поперечный шаг

-

, рекомендации норм [3]

4.

Относительный продольный шаг

-

, рекомендации норм [3]

5.

Число рядов труб по ходу газов

по конструктивным характеристикам

>10

6.

Живое сечение для прохода газов

по конструктивным характеристикам

4,75

7.

Живое сечение для прохода

воды

по конструктивным характеристикам

0,025

8.

Поверхность нагрева

по конструктивным характеристикам

256,6

9.

Эффективная толщина излучающего слоя

10.

Температура газов на входе

из расчета ВЭ2.

500

11.

Теплосодержание газов на входе

из расчета ВЭ2.

2661

12.

Температура газов на выходе

принимаем

300

13.

Теплосодержание газов на выходе

по  диаграмме

1628

14.

Тепловосприятие ступени по балансу

15.

Температура воды на входе

задана

145

16.

Теплосодержание воды на входе

табл. воды и пара

147

17.

Теплосодержание воды на выходе

18.

Условная температура воды на выходе

табл. воды и пара

207

19.

Средняя температура газов

21.

Средняя температура воды

22.

Средние разности температур

23.

Средний температурный напор

24.

Средняя скорость газов

25.

Удельный объем воды

табл. III-I [3]

0,00112

26.

Средняя скорость воды

27.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

, ном. 13 [3]

28.

Температура загрязненной стенки

Радиационный теплообмен в этой ступени не считаем из-за низкой температуры газов. Принимаем

29.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

30.

Коэффициент тепловой эффективности

-

табл. 7-3 [3]

0,7

31.

Коэффициент теплопередачи

32.

Тепловосприятие по уравнению теплообменa

33.

Отношение тепловосприятий

%

Расчет воздухоподогревателя

1.

Диаметр труб

по конструктивным

характеристикам

2.

Расположение труб

-

-

рекомендации норм

шахматное

3.

Относительный поперечный шаг

-

, рекомендации норм [3]

4.

Относительный продольный шаг

-

, рекомендации норм [3]

5.

Число рядов труб по ходу газов

по конструктивным характеристикам

>10

6.

Живое сечение для прохода газов

по конструктивным характеристикам

2,9

7.

Живое сечение для прохода воздуха

по конструктивным характеристикам

3,4

8.

Поверхность нагрева

по конструктивным характеристикам

1692

9.

Температура газов на входе

из расчета В.Э.

300

10.

Теплосодержание газов на входе

из расчета В.Э.

1628

11.

Температура воздуха на входе

задана

30

12.

Теплосодержание воздуха на входе

Iхв

по  диаграмме

115,8

13.

Температура воздуха на выходе

принята

255

14.

Теплосодержание воздуха на выходе

Iгв

по  диаграмме

995,9

15.

Кол-во воздуха на выходе отнесенное к теоретически необ.

-

αТ- ∆αТ - ∆αпл

1,1-0,1-0=1

16.

Кол-во воздуха на входе отнесенное к теоретически необ.

-

αТ-∆αТ-∆αпл+∆αвп

1,1-0,1-0+0,05=1,05

17.

Тепловосприятие по балансу

18.

Средняя температура воздуха

19.

Теплосодержание воздуха при средней температуре

Iср

по  диаграмме

554,1

20.

Теплосодержание газов на выходе

21.

Температура газов на выходе

по  диаграмме

128

22.

Средняя температура газов

23.

Средняя скорость газов

24.

Коэф. теплоотдачи с газовой стороны

, ном. 14

25.

Средняя температура стенки

26.

Средняя скорость воздуха

27.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху

, ном. 13 [3]

28.

Средние разности температур

29.

Параметры

Р

-

R

-

τб/ τм

225/128=1,3

τм

300-128=172

τб

255-30=225

ψ

-

ном. XXXI

0,98

30.

Средний температурный напор

31.

Коэффициент теплопередачи

32.

Тепловосприятие по уравнению теплообмена

33.

Отношение тепловосприятий

Уточнение теплового баланса

1.

Температура уходящих газов

из расчета В. П.

128

2.

Теплосодержание уходящих газов

из расчета В. П.

727,1

3.

Потеря тепла с уходящими газами

q2

%

4.

Сумма тепловых потерь

Σq

%

q2 + q3 + q4 + q5

5,29+0,5+0+0,72=6,51

5.

КПД котельного агрегата

ηка

%

100- Σq

100-6,51=93,49

6.

Расчетный расход топлива

Вр

м3/ч

Qка∙(100- q4)/ Qрр∙ ηка

45196200∙(100- 0)/ 10950∙ 93,49= =4415

7.

Полный расход топлива

В

м3/ч

Вр∙100/(100- q4)

4415

8.

Температура горячего воздуха

из расчета В. П.

255

9.

Теплосодержание горячего воздуха

из расчета В. П.

995,9

10.

Тепло вносимое горячим воздухом

(αт-∆αпл-∆αт)Iгв

(1,1-0,05-0)∙995,9=1045,7

11.

Тепло вносимое холодным воздухом

(∆αпл-∆αт) Iхв

(0,05-0) 115,8=5,79

12.

Тепловыделение в топке

13.

Тепло переданное излучением в топке

14.

Невязка теплового баланса

Qpp∙ηка-(Qтл +Qф+ +Qпп +Qвэ2 +Qвэ1+Qm)

10950∙0,93-(5354 +431,8+1612 +903,6 +1030,7+923,7)=50,6

15.

Относительная величина невязки

%