Тепловой баланс котла и методика расчетов

Методика теплотехнических расчетов профессора Равича М.Б..

Определение экономических показателей работы котла.

Расход топлива

Фактический расход газа рассчитывается по следующей формуле:

Вф= ----------------------------------    ,  ст.м³/ч

                760 х (273+t г)

         где  В_с - показания счетчика , м³/ч;

                 Б – атмосферное давление,  мм.рт.ст.;

                 Р_изб - давление газа перед счетчиком,  мм.рт.ст;

                 t_г – температура газа перед счетчиком, ^оС.  

Расход жидкого топлива определялся при помощи расходомера, либо по  диаграмме (таблице) для данной форсунки по давлению топлива  на  форсунке.

Продукты сгорания

Максимальное содержание двуокиси углерода СО₂ maх в продуктах сгорания определяется по формуле:

                            100 х (СО₂+СО)

СО2 max = ----------------------------------, %

                     100-4,76 x (О₂ - 0,4 х СО)  

 Содержание азота (N₂) в продуктах сгорания определяется следующим образом:

N₂=100 - (СО₂+О₂+СО), %.

Коэффициент  избытка воздуха за котлом  рассчитывается по азотной формуле:

                       N₂

a =  ---------------------------

        N₂-3,76x(О₂-0,5хСО)

Тепловой баланс котла

Методика теплотехнических расчетов профессора М.Б. Равича (определение теплопотерь) основана на использовании некоторых обобщенных характеристик топлива, подвергающихся незначительным колебаниям при изменении его состава и теплоты сгорания.

Потери тепла с продуктами сгорания  котлоагрегатов  рассчитывается по формуле:

q₂= 0,01´ (t^ка_ух – L´ t_х.в.) ´ Z ,%

                      где t ^ка_ух   - температура продуктов сгорания за экономайзером, ⁰С;

                        t _х.в. - температура воздуха поступающего к горелкам,  ⁰С;

 Z – табличная величина, зависящая от содержания СО₂ в продуктах       сгорания и их температуры, определяется по  таблице Равича;

L=0,85 и 0,9 для природного  газа и дизельного  топлива соответственно

Потери тепла от неполного сгорания топлива:

q₃ = 3,02´ СО´ h , %

где   h - коэффициент разбавления сухих продуктов сгорания.

h= СО₂^max/СО₂^¢

Потери тепла в окружающую среду q5 рассчитывается на каждой нагрузке по следующему алгоритму:

Qi = (a_k + a_л) ´ Fi - потери тепла на i-й поверхности.

Fi-площадь i-ой поверхности, м²,

a_л=[С ´ (Тn/100)^4 – C´ (Тn/100)^4]/[Тп-Тв],  

- коэфф. Теплоотдачи излучением Вт/(^оКм²)

Tп, Тв- температуры поверхности и окр.воздуха соответственно, ⁰К.

С-коэфф. Излучения (зависит от материала поверхности) кВт/(^оК⁴м²)

a_k=2.6 ´ (Dt)^0.25 - коэфф. Теплоотдачи конвекцией (вертик. поверхность) кВт/(^оКм²)

a_k=3.3 ´ (Dt)^0.25  -коэфф. Теплоотдачи конвекцией (гориз.поверхн.) кВт/(^оКм²)

Dt- разность температур поверхности и окр.воздуха.

 q5 j= 100 ´ åQi / (Bj´Qн),   % - потери тепла (%) в окр. среду на j-ой нагрузке.

КПД котлоагрегата “брутто” рассчитывается по формуле:

h^бр = 100 - (q₂₊ q₃₊q₅), %.

Удельный расход топлива на выработку 1Гкал теплоты:

В=10⁸/ Q_P^{H .} h^бр   ,    м³/Гкал,           

Удельный расход условного топлива на выработку одной Гкал тепла:

в¢=(142,8´100)/ h^бр,  кг.у.т_./Гкал

Значения величины Z для природного газа