Тепловой расчет котельных агрегатов – Тепловой расчет котлов (нормативный метод)

Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н. В. Кузнецова | ТЕПЛОТА

Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н. В. Кузнецова

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие
Глава первая. Общие положения
Глава  вторая. Топливо
2-А. Твердое и жидкое топливо
2-Б. Газообразное топливо
2-В. Смеси топлив
2-Г. Расчетные характеристики топлива
Глава   третья.   Физические   характеристики рабочих тел, используемые в тепловом расчете котельных агрегатов
Глава четвертая. Объемы   и энтальпии воздуха и продуктов сгорания
4-А. Расчет объемов и энтальпий
4-Б. Коэффициент избытка воздуха и присосы
в котельном агрегате
Глава   пятая.   Тепловой   баланс   котельного агрегата
Глава шестая.  Расчет теплообмена в топке
6-А. Геометрические характеристики топок

6-Б. Степень черноты факела
6-В. Расчет теплообмена в однокамерных и полуоткрытых топках
6-Г. Расчет теплообмена в двухкамерных топках
6-Д. Позонный тепловой расчет топочной камеры
Глава седьмая. Расчет конвективных и ширмовых поверхностей нагрева    
7-А. Основные уравнения
7-Б. Коэффициент теплопередачи
7-В. Температурный напор
Глава  восьмая. Рекомендации по методике расчета котельного агрегата
8-А. Порядок и последовательность расчета
8-Б. Расчет топки
8-В. Расчет перегревателя
8-Г. Расчет   переходной   зоны   прямоточных котлов докритического давления .
8-Д. Расчет котельных пучков и фестона
8-Е. Расчет вторичного перегревателя
8-Ж. Расчет экономайзера
8-3. Расчет воздухоподогревателя
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I. Условные обозначения
Приложение II. Краткие указания по проектированию топочных устройств и поверхностей нагрева 

А. Топочные устройства
Б. Поверхности нагрева
Приложение III. Указания по проектированию и расчету пароохладителей и теплообменников
A.  Впрыскивающие пароохладители
Б. Паропаровые теплообменники
B.   Газопаропаровые теплообменники
Г. Теплообменники для получения «собственного» конденсата и поверхностные пароохладители
Приложение IV. Определение расчетной температуры металла стенок труб
Рекомендации по расчету температуры стенок труб цельносварных панелей
Расчет при тепловой и (или) геометрической асимметрии
Рекомендации по расчету температуры стенки ошипованной трубы
Приложение V. Расчет теплообмена в однокамерных топках по методу ВТИ—ЭНИН 
Приложение VI. Расчет теплообмена в двухкамерных топках по методу ЦКТИ
Приложение VII. Расчет воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем
Приложение VIII. Примерные тепловые расчеты
A.  Тепловой расчет котельного агрегата D=950 т/ч, работающего на донецком угле марки Г (отсев)
Б. Позонный расчет топочной камеры
B.  Расчет топочной камеры с ширмами, включенными в активный объем топки
Г. Примеры расчета температуры металла стенок труб
Д. Тепловой расчет двухкамерной топки котельного   агрегата D  >=220 т/ч   на   пыли ангренского бурого угля
Приложение IX. Автоматизация поверочного теплового расчета
A.  Общие положения
Б. Математические методы решения задачи на ЭВМ и рекомендации по программированию
B.  Общая расчетная схема котлоагрегата
Г. Исходная информация для теплового расчета котлоагрегата на ЭВМ
Д. Объем и вид информации по результатам расчета
ТАБЛИЦЫ
I. Расчетные   характеристики   твердых   и жидких топлив
II. Расчетные характеристики газообразных топлив

1. Средняя теплоемкость воздуха и газов с, ккал/(м3-°С), от 0 до /, °С
2. Физические характеристики воздуха и ды-мовых газов среднего состава
3. Коэффициент динамической вязкости водыи водяного пара р> 10е, (кгс • сек)мг

VI.  Коэффициент теплопроводности воды и водяного пара Х-102, ккал/(м> ч-°С)
VII.   Критерий Рг физических свойств воды и водяного пара
VIII. Физические характеристики газообразных топлив
IX.  Средняя теплоемкость, горючих газов с, ккал/(м3-°С), от 0 до’/, °С
X.  Физические характеристики мазутов
Ха. Коэффициент теплопроводности мазутов ккал/(м-ч-°С)
XI.   Объемы воздуха и продуктов сгорания твердых и жидких топлив, м3/кг, при а=1, 0°С и 760 мм рт. ст
XII.  Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив, м3/м3, при а=1, 0°С и 760 мм рт. ст
XIII. Энтальпии 1 м3 воздуха и газов и 1 кг золы

1. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания на 1 кг твердых и жидких топлив при а=1, ккал/кг
2. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания на 1 м3 газообразных топлив при а=1,0°С и 760 мм рт. ст

XVI. А. Присосы воздуха в газоходах котельных агрегатов при номинальной нагрузке
Б. Средние значения Дапл для систем пы леприготовления
XVII.A. Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью 75 т/ч и выше при сжигании пылевидного топлива
Б. Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных   агрегатов   производительностью 50—25 т/ч   при   сжигании   пылевидного топлива
XVIII. Расчетные характеристики открытых и полуоткрытых топок с жидким шлакоудале-нием для котельных агрегатов производительностью выше 75 т/ч

1. Расчетные  характеристики   цикленных и двухкамерных топок
2. Расчетные характеристики камерных топок котлов производительностью выше 75 т/ч для сжигания горючих газов и мазутов   .
3. Расчетные характеристики слоевых механизированных топок

1. Степень выгорания топлива по высоте топки (по поданном топливу)
2. Удельные объемы и энтальпии сухого на сыщенного пара и воды на кривой пасы щения

XXIV.    Удельные объемы и энтальпии воды
XXV. Удельные объемы и энтальпии перегре того пара при докритическом давлении
XXVI. Удельные объемы и энтальпии при сверх критическом давлении
XXVII. Удельные объемы и энтальпии в критиче ской и околокритической областях

НОМОГРАММЫ

1. Угловые коэффициенты экранов
2. Степень черноты продуктов сгорания  .
3. К определению коэффициента ослабления лучей трехатомными газами
4. К определению коэффициента ослабления лучей золовыми частицами
5. Коэффициенты, характеризующие неравномерность освещенности ширм
6. Степень черноты камерных топок ….
7. Расчет теплопередачи в однокамерных и полуоткрытых топках
8. Безразмерная разность температур в шлаковой пленке
9. Эффективная    поглощательная    способность гладкотрубных экранов
10. Расчет теплопередачи в камере охлаждения двухкамерных топок, а также в однокамерных и полуоткрытых топках по методу ВТИ—ЭНИН

Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки 

1. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омыванни коридорных гладкотрубных пучков
2. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков
3. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для воздуха и дымовых газов
4. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для перегретого пара в докритической области     .    .
5. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для некипящей воды   .
6. Коэффициент теплоотдачи конвекцией для пластинчатых воздухоподогревателей при Re< < 10000
7. Коэффициент теплоотдачи конвекцией для регенеративных воздухоподогревателей
8. Коэффициент теплоотдачи излучением .
9. Коэффициент теплопередачи чугунных ребристых водяных экономайзеров ВТИ и ЦККБ   .
10. Приведенные коэффициенты теплоотдачи с газовой стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей
11. Приведенные коэффициенты теплоотдачи с воздушной стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей

Приведенные коэффициенты теплоотдачи чугунного ребристого плитчатого воздухоподогревателя Кусинского завода
Коэффициент эффективности ребер
Коэффициент теплоотдачи конвекцией коридорных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с плавниками
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с проволочным оребрением
Температурный  напор  при  последовательносмешанном токе
Температурный напор при параллельно-смешанном токе

Температурный напор при перекрестном токе
Определение длины защитной рубашки впрыскивающих пароохладителей
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара в пучке горизонтальных труб
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара, движущегося вдоль вертикальной трубы
Коэффициент теплоотдачи при сверхкритическом давлении в области больших теплоемкостей
Коэффициент   теплоотдачи  при   продольном омывании для кипящей воды
Угловые коэффициенты ширмовых и змеевиковых поверхностей нагрева
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб ширм)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб коридорных пучков)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб шахматных пучков)
Коэффициент растечки для труб конвективных поверхностей нагрева
Коэффициент   растечки  для  экранных  труб
Коэффициент растечки для труб двусветных экранов
Коэффициент растечки в лобовых тс-max плавниковых труб при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в корне плавника радиационных поверхностей нагрева
Поправка на смещение плавника Си
Коэффициент учета влияния сварных швов /гс
Коэффициент растечки р.Пл в вершине плавника
Коэффициент формы плавника А
Поправка к коэффициенту растечки при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в лобовой точке плавниковых труб при конвективном тепловосприятии
Коэффициент растечки в корне плавника при конвективном тепловосприятии
Относительная   средняя   тепловая   нагрузка плавниковой трубы (без учета плавников
Коэффициент растечки (для труб равных диаметров)
Поправка к коэффициенту растечки
Коэффициент концентрации теплового потока в ножке шипа
Коэффициент растечки для ошипованной трубы

Данный Нормативный метод теплового расчета В котельных агрегатов разработан взамен изданного в 1957 г. За истекший период времени котельная техника получила дальнейшее широкое развитие: выросла производительность котельных агрегатов; стали широко применяться сверхкритические параметры пара; введен промежуточный перегрев; в качестве основной принята I блочная компоновка котел — турбина; существенные изменения произошли в топливной базе тепловых электростанций за счет привлечения и более широкого использования новых топлив.

Одновременно с этим научно-исследовательскими институтами выполнены обширные и разносторонние исследования, а заводами и электростанциями накоплен опыт проектирования и эксплуатации, что дало возможность существенно усовершенствовать методику расчета и проектные рекомендации. Все это потребовало переработки нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов. Излагаемый ниже метод теплового расчета базируется в основном на работах ВТИ и ЦКТИ и суммирует результаты теплотехнических исследований, выполненных институтами за последние 10—15 лет.

Основные принципы построения метода расчета и распределение материалов по главам сохранены такими же, как в издании 1957 г. В данном Нормативном методе используются единицы физических величии, основанные, главным образом, па килограмм-силе и калории. Комитетом стандартов эти единицы не допускаются для самостоятельного применения, а к практическому использованию с 1970 г. рекомендованы единицы системы СИ (проект государственного стандарта СССР «Единицы физических величин»).

Учитывая необходимость скорейшего внедрения новой методики теплового расчета котельных агрегатов, данный Нормативный метод выпускается без коренных изменений единиц физических величии. Одновременно авторами подготавливается новая редакция Нормативного метода в соответствии с требованиями государственного стандарта «Единицы физических величин». Для возможности выполнения тепловых расчетов котельных агрегатов в единицах СИ ниже приводится таблица соотношений между единицами. Нормы состоят из текста, таблиц, расчетных номограмм и приложений.

Методика расчета теплообмена в топочных камерах разработана в двух вариантах: в первом, разработанном ЦКТИ, сохранена формула А. М. Гурвича, основанная на применении теории подобия к топочным процессам; второй, представленный ВТИ и ЭНИН, базируется на использовании уравнений теплообмена (Стефана-г-Больцмана) и теплового баланса топочной камеры. Оба метода разработаны как для однокамерных, так и для двухкамерных топок.

В качестве нормативных рекомендуются: для расчета теплообмена в однокамерных и полуоткрытых топках — метод ЦКТИ, для расчета теплообмена в двухкамерных топках — метод ВТИ — ЭНИН. Соответственно составлен текст гл. 6, а части этих методик, не вошедшие в основной текст «Нормативного метода», даны в приложениях V и VI. Они могут быть использованы для сравнительных расчетов и анализа экспериментальных данных.

Методика ЦКТИ разработана В. В. Митором, М. М. Рубиным, А. Г. Блохом (ЦКТИ) и П. Н. Кендысем (ЛПИ). Позопный метод расчета топок и рекомендации по определению коэффициентов тепловой эффективности экранов разработаны В. В. Митором; рекомендации по расчету теплообмена в топках с жидким шлакоудалением — М. М. Рубиным; расчет степени черноты топки и эмиссионных свойств факела — А. Г. Блохом и В. В. Митором. Расчет излучения для слоевых топок и топок малой мощности на мазуте и газе уточнен В. П. Артемьевым.

Методика учета неравномерной освещенности двусветных экранов и ширм разработана И. Р. Микком (ТПИ).

Методика расчета лучистого теплообмена ВТИ — ЭНИН составлена Э, С. Карасиной, А. С. Невским, С. С. Филимоновым, В. .Н. Андриановым и Б. А. Хру-сталевым. Методика расчета теплообмена предтопков (камер сгорания) разработана Ю. Л. Маршаком. Рекомендации по определению коэффициентов распределения локальных тепловых нагрузок в топках составлены Э. С. Карасиной на основании оцытных данных ВТИ и цкти.

В гл. 7 суммированы результаты исследований теплообмена в конвективных и ширмовых поверхностях нагрева и результаты промышленных испытаний котельных агрегатов. Данные о коэффициентах теплоотдачи конвекцией обобщены: при поперечном омываиии трубных пучков — В. А. Локшиным, А. Я. Антоновым, С. И. Мочаном и О. Г. Ревзиной; при продольном внешнем обтекании — В. М. Боришанским.

Скачать—Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н. В. Кузнецова>>

Зеркало—Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н. В. Кузнецова>>

www.teplota.org.ua

Кузнецов Н.В. и др. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) [DJVU]

2-е издание, перераб. — М.: Энергия, 1973. — 296 с.: ил.Данный Нормативный метод теплового расчета котельных агрегатов, составленный совместно Всесоюзным теплотехническим и Центральным котлотурбинным институтами и утвержденный Научно-техническими советами Минтяжмаша и Минэнерго, выпущен для использования предприятиями этих министерств взамен изданного Госэнергоиздатом в 1957 г. Одновременно готовится новое, обязательное для применения, издание Нормативного метода с использованием единиц, предусмотренных государственным стандартом «Единицы физических величин». Основной текст книги содержит методику теплового расчета котельных агрегатов с необходимыми расчетными таблицами и номограммами. В приложениях даны краткие указания по проектированию котельных агрегатов, расчету и проектированию пароохладителей, расчету температуры стенки труб и воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем, а также примеры расчетов. Книга предназначена для проектировщиков и конструкторов котельных агрегатов, инженеров электростанций и наладочных организаций, для преподавателей и студентов высших технических учебных заведений.Общие положения
Топливо
Физические характеристики рабочих тел, используемые в тепловом расчете котельных агрегатов
Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Тепловой баланс котельного агрегата
Расчет теплообмена в топке
Расчет конвективных и ширмовых поверхностей нагрева
Рекомендации по методике расчета котельного агрегатаПриложения
Условные обозначения
Краткие указания по проектированию топочных устройств и поверхностей нагрева
Указания по проектированию расчету пароохладителей и теплообменников
Определение расчетной температуры металла стенок труб
Расчет теплообмена в однокамерных топках по методу ВТИ-ЭНИН
Расчет теплообмена в двухкамерных топках по методу ЦКТИ
Расчет воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем
Примерные тепловые расчеты
Автоматизация поверочного теплового расчетаТаблицы
Расчетные характеристики твердых и жидких топлив
Расчетные характеристики газообразных топлив
Средняя теплоемкость воздуха и газов
Физические характеристики воздуха и дымовых газов среднего состава
Коэффициент динамической вязкости воды и водяного пара
Коэффициент теплопроводности воды и водяного пара
Критерий Р_г физических свойств воды и водяного пара
Физические характеристики газообразных топлив
Средняя теплоемкость, горючих газов
Физические характеристики мазутов
Коэффициент теплопроводности мазутов
Объемы воздуха и продуктов сгорания твердых и жидких топлив
Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив
Энтальпии 1 м³ воздуха и газов и 1 кг золы
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания на 1 кг твердых и жидких топлив
Присосы воздуха в газоходах котельных агрегатов при номинальной нагрузке
Средние значения Δα_пл для систем пылеприготовления
Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью 75 т/ч и выше при сжигании пылевидного топлива
Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью 50-25 т/ч при сжигании пылевидного топлива
Расчетные характеристики открытых и полуоткрытых топок с жидким шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью выше 75 т/ч
Расчетные характеристики цикленных и двухкамерных топок
Расчетные характеристики камерных топок котлов производительностью выше 75 т/ч для сжигания горючих газов и мазутов
Расчетные характеристики слоевых механизированных топок
Степень выгорания топлива β по высоте топки (по поданному топливу)
Удельные объемы и энтальпии сухого насыщенного пара и воды на кривой насыщения
Удельные объемы и энтальпии воды
Удельные объемы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении
Удельные объемы и энтальпии при сверх критическом давлении
Удельные объемы и энтальпии в критической и околокритической областяхНомограммы:
Угловые коэффициенты экранов
Степень черноты продуктов сгорания
К определению коэффициента ослабления лучей трехатомными газами
К определению коэффициента ослабления лучей золовыми частицами
Коэффициенты, характеризующие неравномерность освещенности ширм
Степень черноты камерных топок
Расчет теплопередачи в однокамерных и полуоткрытых топках
Безразмерная разность температур в шлаковой пленке
Эффективная поглощательная способность гладкотрубных экранов
Расчет теплопередачи в камере охлаждения двухкамерных топок, а также в однокамерных и полуоткрытых топках по методу ВТИ—ЭНИНМ
Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для воздуха и дымовых газов
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для перегретого пара в докритической области
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для некипящей воды
Коэффициент теплоотдачи конвекцией для пластинчатых воздухоподогревателей Коэффициент теплоотдачи конвекцией для регенеративных воздухоподогревателей
Коэффициент теплоотдачи излучением
Коэффициент теплопередачи чугунных ребристых водяных экономайзеров ВТИ и ЦККБ
Приведенные коэффициенты теплоотдачи с газовой стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей
Приведенные коэффициенты теплоотдачи с воздушной стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей
Приведенные коэффициенты теплоотдачи чугунного ребристого плитчатого воздухоподогревателя Кусинского завода
Коэффициент эффективности ребер
Коэффициент теплоотдачи конвекцией коридорных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с плавниками
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с проволочным оребрением
Температурный напор при последовательно-смешанном токе
Температурный напор при параллельно-смешанном токе
Температурный напор при перекрестном токе
Определение длины защитной рубашки впрыскивающих пароохладителей
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара в пучке горизонтальных труб
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара, движущегося вдоль вертикальной трубы
Коэффициент теплоотдачи при сверхкритическом давлении в области больших теплоемкостей
Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании для кипящей воды
Угловые коэффициенты ширмовых и змеевиковых поверхностей нагрева
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб ширм)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб коридорных пучков)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб шахматных пучков)
Коэффициент растечки для труб конвективных поверхностей нагрева
Коэффициент растечки для экранных труб
Коэффициент растечки для труб двусветных экранов
Коэффициент растечки в лобовых точках плавниковых труб при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в корне плавника радиационных поверхностей нагрева
Поправка на смещение плавника
Коэффициент учета влияния сварных швов
Коэффициент растечки μ_пл в вершине плавника
Коэффициент формы плавника А
Поправка к коэффициенту растечки μпл при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в лобовой точке при конвективном тепловосприятии
Коэффициент растечки в корне плавника при конвективном тепловосприятии
Относительная средняя тепловая нагрузка плавниковой трубы (без учета плавников)
Параметр α₀
Коэффициент М
Коэффициент растечки μ_к.п в корне перемычки
Коэффициент I₀
Коэффициент растечки μ_д⁽⁰⁾ (для труб равных диаметров)
Поправка Δμ_д к коэффициенту растечки μ_д⁽⁰⁾
Коэффициент R_д
Коэффициент концентрации теплового потока в ножке шипа
Коэффициент растечки для ошипованной трубы
Комплекс А

www.twirpx.com

Тепловой расчет котельных установок – Стр 2

Коэффициент пропорциональности ( k ), определяющий относительное изменение интенсивности луча в поглощающем слое единичной толщины, называют коэффициентом ослабления луча. Он определяет интенсивность ослабления лучей в поглощающей среде и, следовательно, характеризует полную поглощательную способность среды, определяемую как поглощением, так и рассеянием.

В топочной камере основными газами, способными поглощать тепловые лучи, являются трехатомные газы, состоящие из RO2 и водяных паров Н2О. Поглощательная способность RO2 при постоянном давлении и температуре однозначно определяется произведением его парциального давления (pCO2 ) и толщины слоя (s ). Поглощательная способность водяного пара при

заданной температуре зависит от двух величин: 1) от произведения парциального давления водяного пара и толщины слоя ( pH 2O s ) и 2) от толщины

слоя ( s ) либо от парциального давления (pH 2O ).

Поглощающие объемы в топочных камерах котельных агрегатов имеют различную конфигурацию, следовательно, длина пути луча (l ) может быть весьма различной в зависимости от его направления. В то же время длина всех лучей, падающих с поверхности полусферы на центр основания, одинакова и равна радиусу полусферы.

Для облегчения расчетов используют не действительную длину лучей в разных направлениях, а эффективную длину луча, или толщину излучающего слоя. Под эффективной длиной луча, или толщиной излучающего слоя, понимают толщину слоя, равную радиусу полусферы, которая при прочих равных условиях излучает на центр основания такое же количество энергии, какое излучает оболочка иной формы на заданный на ней элемент поверхности. Расчеты показывают, что все встречающиеся в промышленной практике объемы могут быть приближенно заменены соответствующими полусферическими объемами.

При наличии в продуктах сгорания твердых взвешенных частиц их поглощательная способность существенно изменяется. Твердые частицы, находящиеся в пламени, можно разделить на три группы: частицы золы, топлива и углерода. В светящихся пламенах частицы углерода представляют собой сажу, а в пылеугольных – кокс.

Коэффициент ослабления лучей – это основная характеристика любой мутной среды, определяющая ее излучательную, рассеивающую и поглощательную способности. Поэтому применительно к топкам котельных агрегатов задача сводится к определению коэффициента ослабления лучей в зависимости от характера пламени.

При расчете несветящихся пламен необходимо определить коэффициент ослабления лучей только трехатомными газами, полусветящихся пламен

– дополнительно коэффициенты ослабления лучей частицами золы и кокса, а светящихся – частицами сажи.

Параметр M , входящий в уравнение (4.4), учитывает распределение температуры по высоте топочной камеры и характеризует влияние максимума температуры пламени на эффект суммарного теплообмена. Он зависит от

studfiles.net

Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. Кузнецов Н.В. и др. (ред.). 1973

Данный Нормативный метод теплового расчета котельных агрегатов, составленный совместно Всесоюзным теплотехническим и Центральным котлотурбинным институтами и утвержденный Научно-техническими советами Минтяжмаша и Минэнерго, выпущен для использования предприятиями этих министерств взамен изданного Госэнергоиздатом в 1957 г. Одновременно готовится новое, обязательное для применения, издание Нормативного метода с использованием единиц, предусмотренных государственным стандартом «Единицы физических величин». Основной текст книги содержит методику теплового расчета котельных агрегатов с необходимыми расчетными таблицами и номограммами. В приложениях даны краткие указания по проектированию котельных агрегатов, расчету и проектированию пароохладителей, расчету температуры стенки труб и воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем, а также примеры расчетов. Книга предназначена для проектировщиков и конструкторов котельных агрегатов, инженеров электростанций и наладочных организаций, для преподавателей и студентов высших технических учебных заведений.

Глава 1. Общие положения
Глава 2. Топливо
Глава 3. Физические характеристики рабочих тел, используемые в тепловом расчете котельных агрегатов 
Глава 4. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания 
Глава 5. Тепловой баланс котельного агрегата 
Глава 6. Расчет теплообмена в топке
Глава 7. Расчет конвективных и ширмовых поверхностей нагрева
Глава 8. Рекомендации по методике расчета котельного агрегата

Приложения

Условные обозначения
Краткие указания по проектированию топочных устройств и поверхностей нагрева
Указания по проектированию расчету пароохладителей и теплообменников 
Определение расчетной температуры металла стенок труб
Расчет теплообмена в однокамерных топках по методу ВТИ-ЭНИН
Расчет теплообмена в двухкамерных топках по методу ЦКТИ
Расчет воздухоподогревателя с промежуточным теплоносителем
Примерные тепловые расчеты
Автоматизация поверочного теплового расчета

Таблицы

Расчетные характеристики твердых и жидких топлив
Расчетные характеристики газообразных топлив
Средняя теплоемкость воздуха и газов
Физические характеристики воздуха и дымовых газов среднего состава
Коэффициент динамической вязкости воды и водяного пара
Коэффициент теплопроводности воды и водяного пара
Критерий Рг физических свойств воды и водяного пара
Физические характеристики газообразных топлив
Средняя теплоемкость, горючих газов
Физические характеристики мазутов
Коэффициент теплопроводности мазутов
Объемы воздуха и продуктов сгорания твердых и жидких топлив
Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив
Энтальпии 1 м3 воздуха и газов и 1 кг золы
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания на 1 кг твердых и жидких топлив
Присосы воздуха в газоходах котельных агрегатов при номинальной нагрузке
Средние значения Δαпл для систем пылеприготовления
Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью 75 т/ч и выше при сжигании пылевидного топлива
Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью 50-25 т/ч при сжигании пылевидного топлива
Расчетные характеристики открытых и полуоткрытых топок с жидким шлакоудалением для котельных агрегатов производительностью выше 75 т/ч
Расчетные характеристики цикленных и двухкамерных топок
Расчетные характеристики камерных топок котлов производительностью выше 75 т/ч для сжигания горючих газов и мазутов
Расчетные характеристики слоевых механизированных топок
Степень выгорания топлива β по высоте топки (по поданному топливу)
Удельные объемы и энтальпии сухого насыщенного пара и воды на кривой насыщения
Удельные объемы и энтальпии воды
Удельные объемы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении
Удельные объемы и энтальпии при сверх критическом давлении
Удельные объемы и энтальпии в критической и околокритической областях

Номограммы:

Угловые коэффициенты экранов
Степень черноты продуктов сгорания
К определению коэффициента ослабления лучей трехатомными газами
К определению коэффициента ослабления лучей золовыми частицами
Коэффициенты, характеризующие неравномерность освещенности ширм
Степень черноты камерных топок
Расчет теплопередачи в однокамерных и полуоткрытых топках
Безразмерная разность температур в шлаковой пленке
Эффективная поглощательная способность гладкотрубных экранов
Расчет теплопередачи в камере охлаждения двухкамерных топок, а также в однокамерных и полуоткрытых топках по методу ВТИ—ЭНИНМ
Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для воздуха и дымовых газов
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для перегретого пара в докритической области
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при продольном омывании для некипящей воды
Коэффициент теплоотдачи конвекцией для пластинчатых воздухоподогревателей Коэффициент теплоотдачи конвекцией для регенеративных воздухоподогревателей
Коэффициент теплоотдачи излучением
Коэффициент теплопередачи чугунных ребристых водяных экономайзеров ВТИ и ЦККБ
Приведенные коэффициенты теплоотдачи с газовой стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей
Приведенные коэффициенты теплоотдачи с воздушной стороны чугунных ребристых и ребристо-зубчатых воздухоподогревателей
Приведенные коэффициенты теплоотдачи чугунного ребристого плитчатого воздухоподогревателя Кусинского завода
Коэффициент эффективности ребер
Коэффициент теплоотдачи конвекцией коридорных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с поперечными ленточными и шайбовыми ребрами
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с плавниками
Коэффициент теплоотдачи конвекцией шахматных пучков труб с проволочным оребрением
Температурный напор при последовательно-смешанном токе
Температурный напор при параллельно-смешанном токе
Температурный напор при перекрестном токе
Определение длины защитной рубашки впрыскивающих пароохладителей
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара в пучке горизонтальных труб
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара, движущегося вдоль вертикальной трубы
Коэффициент теплоотдачи при сверхкритическом давлении в области больших теплоемкостей
Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании для кипящей воды
Угловые коэффициенты ширмовых и змеевиковых поверхностей нагрева
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб ширм)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб коридорных пучков)
Коэффициент облученности точек с максимальным тепловосприятием (для труб шахматных пучков)
Коэффициент растечки для труб конвективных поверхностей нагрева
Коэффициент растечки для экранных труб
Коэффициент растечки для труб двусветных экранов
Коэффициент растечки в лобовых точках плавниковых труб при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в корне плавника радиационных поверхностей нагрева
Поправка на смещение плавника
Коэффициент учета влияния сварных швов
Коэффициент растечки μпл в вершине плавника
Коэффициент формы плавника А
Поправка к коэффициенту растечки μпл при двустороннем облучении
Коэффициент растечки в лобовой точке при конвективном тепловосприятии
Коэффициент растечки в корне плавника при конвективном тепловосприятии
Относительная средняя тепловая нагрузка плавниковой трубы (без учета плавников)
Параметр α0
Коэффициент М
Коэффициент растечки μк.п в корне перемычки
Коэффициент I0
Коэффициент растечки μд(0) (для труб равных диаметров)
Поправка Δμд к коэффициенту растечки μд(0)
Коэффициент Rд
Коэффициент концентрации теплового потока в ножке шипа
Коэффициент растечки для ошипованной трубы
Комплекс А

books.totalarch.com

2. Расчет тепловой схемы котельного агрегата

Сетевая вода из обратного трубопровода сетевым насосом подается в котел, где нагревается до 150°С и подается в тепловую сеть. Температура воды на входе в котел должна быть выше точки росы дымовых газов, чтобы не было конденсации водяного пара в конвективных пучках котла. Значение температуры воды на входе в котел зависит от вида сжигаемого топлива и содержания в нем серы. При сжигании природного газа подаваемую воду нагревают до 70°С с помощью рециркуляционной перемычки, по которой вода из подающего трубопровода подмешивается в подаваемую.

Регулировка температуры сетевой воды при изменении температуры наружного воздуха осуществляется так называемым центральным качественным регулированием, которое заключается в регулировании отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую установку.

Для восполнения потерь теплоносителя в котел подается предварительно нагретая и прошедшая химводоочистку и вакуумный деаэратор водопроводная вода.

В общем случае основной целью расчёта тепловой схемы являются:

1. определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды и потерь,

2. определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,

3. определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную производительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 4-х характерных режимов с соответствующей наружного воздуха в г.Рязань для характерных режимов определяются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [6]:

1. максимально-зимнего (-27 °С),

2. средней температуры наиболее холодного месяца (-16 °С),

3. средней температуры за отопительный период (-3,5 °С),

4. летнего.

Таблица 2. – Заданные максимальные тепловые нагрузки котельной установки.

Вид тепловой нагрузки	Расчетные тепловые нагрузки, МВт		Характеристика теплоносителя
	Зима	Лето
Отопление и вентиляция	19,0	нет	Вода 150/70 С
Горячее водоснабжение	3,5	3,5	Вода 150/70 С
ВСЕГО	22,5	3,5

Исходя из заданных тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для всех характерных режимов определяются:

1. Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию:

	Мкал/ч (1)

где – расчетная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию 19МВт=19*0,86Гкал/ч=16340Мкал/ч,

– расчетная температура внутри отапливаемых помещений, принимается +18°С,

– температура наружного воздуха, [6] °С,

– температура наружного воздуха при максимально-зимнем режиме, [6] °С.

2. Общая тепловая мощность котельной установки без учета потерь и расхода на собственные нужды:

Мкал/ч (2)

где – расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение 3,5МВт=3,5*0,86Гкал/ч=3010Мкал/ч.

3. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию:

(3)

4. Текущая температура сетевой воды в подающем трубопроводе:

°С (4)

где – расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе, °С.

5. Текущая температура сетевой воды в обратном трубопроводе:

°С (5)

где – расчетная температура теплоносителя в обратном трубопроводе, °С.

6. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию:

т/ч (6)

где t1,t2 – температура сетевой воды в прямом и обратном трубопроводах, °С,

Св.=4,19 кДж/кг*°С=4,19*0,239 ккал/кг*°С=1 Мкал/т*°С – теплоемкость воды.

7. Расход сетевой воды на горячее водоснабжение:

т/ч (7)

где =3,5 МВт=3,5*0,86 Гкал/ч=3010 Мкал/ч – расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение.

8. Общий расход воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети:

т/ч (8)

9. Расход воды на подпитку и потери в тепловой сети:

т/ч (9)

10. Расход теплоты на собственные нужды котельной:

Мкал/ч (10)

11. Общая тепловая мощность котельной установки с учетом затрат теплоты на собственные нужды:

Мкал/ч (11)

12. Расход воды через котловой агрегат (принимая при максимально-зимнем режиме с нулевым расход воды на рециркуляцию и подмес в подающий трубопровод):

т/ч (12)

13. Температура воды на выходе их котельного агрегата:

°С (13)

где tк.1 – температура воды на входе в котельный агрегат=70°С=const.

14. Расход воды на собственные нужды котельной при =70°С=const:

т/ч (14)

15. Расход воды на линии рециркуляции при =70°С=const:

т/ч (15)

16. Расход воды по перемычке:

т/ч (16)

17. Расход исходной воды:

т/ч (17)

18. Расход греющей воды на теплообменник химически очищенной воды:

т/ч (18)

где = 65°С – температура воды, прошедшей первый теплообменник, химводоочистку, второй теплообменник и готовой к поступлению в вакуумный деаэратор;

== 25°С – температура воды, прошедшей первый теплообменник и готовой к химводоочистке;

;= 70°С.

19. Температура греющей воды после теплообменника исходной воды:

°С (19)

где =;

== 70°С;

= +5°С – для зимы;= +15°С – для лета

= 25°С;

20. Расход выпара из деаэратора:

т/ч (20)

21. Расход греющей воды на деаэрацию:

т/ч (21)

22. Расчетный расход воды на собственные нужды:

т/ч (22)

23. Расчетный расход воды через котельный агрегат:

т/ч (23)

24. Относительная погрешность расчета:

% (24)

При Δ<20% считается, что учебный расчет выполнен с необходимым приближением и не требует пересчета.

Расчет тепловой схемы для всех режимов сведен в таблицу 3.

Таблица 3. – Расчет тепловой схемы водогрейного котельного агрегата КВ-ГМ-6,5-150.

№ п/п	Наименование величин	Режимы
		максимально-зимний	средняя температура наиболее холодного месяца	Средняя температура за отопительный период	летний

1	2	3	4	5	6
1	Температура наружного воздуха tн.в., °С	-27	-16	-3,5	–
2	Температура внутри отапливаемых помещений tв.н., °С	18	18	18	–
3	Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию Qо.в., Мкал/ч	16340,00	12345,78	7806,89	0,00
4	Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение Qг.в., Мкал/ч	3010,00	3010,00	3010,00	3010,00
5	Общая тепловая мощность котельной установки без учета потерь и расхода на собственные нужды Qт., Мкал/ч	19350,00	15355,78	10816,89	3010,00
6	Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию Ко.в.	1,00	0,76	0,48	–
7	Текущая температура сетевой воды в подающем трубопроводе t1, °С	150,00	117,73	81,07	–
8	Текущая температура сетевой воды в обратном трубопроводе t2, °С	70,00	57,29	42,84	–
9	Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию Gо.в., т/ч	204,25	154,32	97,59	0,00
10	Расход сетевой воды на горячее водоснабжение Gг.в., т/ч	37,63	37,63	37,63	37,63
11	Расход воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети Gс., т/ч	241,88	191,95	135,21	37,63
12	Расход воды на подпитку и потери в тепловой сети Gподп., т/ч	10,88	8,64	6,08	1,69
13	Расход теплоты на собственные нужды котельной Qс.н., Мкал/ч	580,50	580,50	580,50	580,50
14	Общая тепловая мощность котельной установки с учетом затрат теплоты на собственные нужды Qк., Мкал/ч	19930,50	15936,28	11397,39	3590,50
15	Расход воды через котловой агрегат Gк., т/ч	249,13	199,20	142,47	44,88
16	Температура воды на выходе их котельного агрегата tк.2, °С	150,00	150,00	150,00	150,00
17	Расход воды на собственные нужды котельной Gс.н., т/ч	7,26	7,26	7,26	7,26
18	Расход воды на линии рециркуляции Gрц., т/ч	0,00	31,65	48,36	–
19	Расход воды по перемычке Gпм., т/ч	0,00	66,80	86,98	–
20	Расход исходной воды Gисх., т/ч	13,06	10,37	7,30	2,03
21	Расход греющей воды на теплообменник химически очищенной воды Gг.2, т/ч	5,44	4,32	3,04	0,85
22	Температура греющей воды после теплообменника исходной воды t12, °С	22,00	22,00	22,00	46,00
23	Расход выпара из деаэратора Dвып., т/ч	10,88	8,64	6,08	1,69
24	Расход воды на линии рециркуляции Gг.д., т/ч	0,64	0,51	0,36	0,10
25	Расчетный расход воды на собственные нужды Gс.н.^расч., т/ч	6,08	4,83	3,40	0,95
26	Расчетный расход воды через котельный агрегат Gк.^расч., т/ч	247,96	196,77	138,61	38,57
27	Относительная погрешность расчета Δ, %	0,473	1,235	2,782	16,360

studfiles.net