3.2.3. Расчёт теплообмена в топке для природного газа

3.2.3.1. Определение полезного тепловыделения в топке

Энтальпия холодного воздуха при температуре t_хв = 30^ОС составит = 373,78 кДж/кг. Энтальпия теоретического объёма горячего воздуха при температуре t_гв = 285^ОС составит = 3464,38 кДж/кг (определяем по данным таблицы 5).

Количество тепла вносимого в топку с воздухом определяем по формуле:

=

= (1,15–0,05–0) ^. 3464,38 + (0,05+0) ^. 373,78 = 3829,51 кДж/ м³.

Определяем полезное тепловыделение в топке по формуле:

кДж/ м³.

Полезное тепловыделение в топке Q_Т соответствует энтальпии газов J_а при адиабатном сгорании топлива. Используя таблицу 4, находим = 1985^ОС.

Абсолютная температура газов при адиабатическом сгорании составит:

К.

3.2.3.2. Определение параметра м

Параметр М определяем по формуле:

.

При камерном сжигании мазута и газа А = 0,54; В = 0,2.

Относительное положение максимума температур факела в топке определяем по формуле:

Х_Т = Х_Г + Х = 0,22 + 0,15 = 0,37,

где Х_Г = h_г/ Н_г = 2045/ 8590=0,24 – относительный уровень расположения

горелок;

Х – поправка на отклонение максимума температурного

уровня, Х=0,15.

Подставляя найденные величины получим:

М = 0,54 – 0,2 ^. 0,37 = 0,462.

3.2.3.3. Определение средней суммарной теплоёмкости продуктов сгорания

Ориентировочно принимаем температуру газов на выходе из топки = 1010^ОС. Этой температуре соответствует энтальпия =18718,88 кДж/кг.

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания определяем по формуле:

21,5 кДж/(кг ^. К).

3.2.3.4. Определение степени черноты топки

Степень черноты факела, при заполнении всей топки светящимся пламенем определяем по формуле:

,

где е – основание натуральных логарифмов;

S_Т – эффективная толщина излучающего слоя;

р – давление в топке (принимаем р = 0,1 МПа, котел работает без наддува)

К_Г – коэффициент ослабления лучей, К_Г = 12 (по номограмме);

К_С – коэффициент ослабления лучей частицами сажи, определяемый по формуле:

=0,116

Подставляя найденные величины получим:

Определяем степень черноты факела при заполнении топки не светящимися трехатомными газами по формуле:

= 0,638.

Степень черноты факела определяем по формуле:

,

где m = 0,1 – коэффициент усреднения.

Степень черноты топки определяем по формуле:

.

3.2.3.5. Определение температуры газов на выходе из топки

Температуру газов на выходе из топки определяем по формуле:

1052 ^ОС

Полученное значение находится в допустимых пределах, поэтому дальнейших уточнений не производим.

3.2.2. Расчёт теплообмена в топке для мазута

3.2.2.1. Определение полезного тепловыделения в топке

Энтальпия холодного воздуха при температуре t_хв = 80^ОС составит = 1093,57 кДж/кг. Энтальпия теоретического объёма горячего воздуха при температуре t_гв = 285^ОС составит = 3935,03 кДж/кг (определяем по данным таблицы 4).

Количество тепла вносимого в топку с воздухом определяем по формуле:

=

= (1,15–0,05–0) ^. 3935,03+ (0,05+0) ^. 1093,57 = 4328,6 кДж/кг.

Определяем полезное тепловыделение в топке по формуле:

кДж/кг.

Полезное тепловыделение в топке Q_Т соответствует энтальпии газов J_а при адиабатном сгорании топлива. Используя таблицу 4, находим = 2094^ОС.

Абсолютная температура газов при адиабатическом сгорании составит:

К.