Расчёт топки. 
Реконструкция котла

Конструктивные характеристики топки

• 1. Диаметр и толщина труб (чертёж) dЧд=60Ч4 мм
• 2. Шаг трубы (чертёж) S₁=64 мм
• 3. Ширина топки сверху (чертёж) a=7140 мм
• 4. Глубина топки (чертёж) b=4416 мм
• 5. Поверхность фронтовой стенки (чертёж) F_ф=110 м²
• 6. Поверхность задней стенки (чертёж) Fз=78 м²
• 7. Поверхность боковой стенки (чертёж) F_б=68 м²
• 8. Поверхность пода (чертёж) Fпода=28,4 м²
• 9. Поверхность выходного окна (чертёж) Fвых=37,3 м²
• 10. Суммарная поверхность стен (чертёж) Fст=389,7 м²
• 11. Объём топочной камеры V_m=аF_б=483 м³
• 12. Эффективная толщина излучающего слоя (формула 4.38 [1]) S=4,5 м
• 13. Отношение S₁/d=1,06
• 14. Расстояние от оси крайней трубы до обмуровки (чертёж) е=40 мм
• 15. Отношение е/d=0,66
• 16. Угловой коэффициент экранов (формула 4.31 [1]) х=0,988
• 17. Степень экранирования топки (страница 46 {1}) ч=0,975
• 18. Лучевоспринимающая поверхность топки Н_Л= (F_ф+F₃+2F_б) ч+F_вых+F_пода=381,6 м²

Тепловой расчёт топки

• 1. Коэффициент избытка воздуха в топке б_m=1,16 (задано)
• 2. Температура горячего воздуха t_гв=256°С (задано)
• 3. Энтальпия горячего воздуха (по таблице 2 расчёта, графа «воздух» интерполяция)

кДж/кг (м³).

4. Тепло, вносимое воздухом в топку (по формуле 4.18 [1]).

5. Полезное тепловыделение в топке (по формуле 4.17 [1]).

кДж/кг (м³).

• 6. Теоретическая температура горениял=1950°С
• 7. Высота расположения осей горелок (чертёж) h_г =3,5 м
• 8. Высота топки (чертёж) Нm=18 м
• 9. Относительное положение максимума температур

X_m =h_г/H_m =3,5/18= 0, 19.

• 10. Объёмная доля водяных паров (из таблицы 2.1 расчета) r_H2O =0,176 м³/м³
• 11. Объёмная доля трёхатомных газов (из таблицы 2.1 расчета) r_n =0,257 м³/м³
• 12. Давление в топке (стр. 42 [1]) Р=0,1 МПа
• 13. Произведение P_nМS =PМr_nМS=0,1М0,257М4,5=0,115 МПаМм
• 14. Коэффициент ослабления лучей сажей (формула 4.43 [1])

• 15. Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами (рисунок 6.12 [1]) К_Г =3
• 16. Оптическая толщина светящейся части пламени
• (КРS) св= (КгМr_n+Кс) МPМS= = (5М0,32+1,43) 0,1М4,5=0,958
• 17. Оптическая толщина несветящейся части пламени (смотри стр. 43 [1])
• (КРS) г = КгМr_nМPМS=3М0,257 М0,1М4,5) =0,3469
• 18. Коэффициент усреднения факела (таблица 4.9 [1]) m=0,1
• 19. Коэффициент излучения светящейся части пламени (рисунок 4.3 [1]) е_св=0,62
• 20. Коэффициент излучения несветящейся части пламени (рисунок 4.3 [1]) е_г=0,35
• 21. Коэффициент излучения факела е_ф=mМе_св+ (1-m) Ме_г =0,1М0,62+ (1−0,1) 0,35=377
• 22. Коэффициент М (формула 4.26 [1]) М=0,52−0,52МХ_Т=0,52−0,5М0, 19=0,425
• 23. Параметр B_pМQ_m/F_cm=3,56М38 680/389,7=353,35кВт/м²
• 24. Коэффициент загрязнения экранов (таблица 4.8 [1]) о=0,65
• 25. Коэффициент тепловой эффективности экранов, где х из пункта 2.6.1

ш=xМо=0,988М0,65=0,642.

26. Температура газов на выходе из топки (рисунок 4.4 [1]) 1250 °C.

• 27. Энтальпия газов на выходе из топки (по таблице 2.2 расчёта, графа «топка» интерполяция) 23 341кДж/кг (м³)
• 28. Количество тепла воспринимаемое в топке

Q_Л =ц (Q_m —) =0,994 (38 680−23 341) =15 246 кДж/кг (м³).

29. Средняя тепловая нагрузка с поверхности нагрева в топке (формула 4.49 [1]).

q_л=B_pМQ_Л/Н_Л=3,56 М15 246/381,6=142,2 кВт/м²

30. Теплонапряжение топочного объёма qн =BpМQpн/VT =3,56 М35 040/483=258,2 кВт/м3.