Производственно-отопительная котельная установка с паровым котлом и водяным экономайзером (стр. 5 из 11)
При сжигании природного газа в продуктах сгорания не наблюдается твёрдых частиц, а при сжигании мазута содержание их незначительно, поэтому необходимости в дополнительной очистке дымовых газов в золоуловителе нет. Т.о. при работе КУ на газовом топливе продукты сгорания после водяного экономайзера будут поступать непосредственно в дымовую трубу. Дымовая труба установлена одна на все котлы.
Определяем коэффициенты избытка воздуха α в характерных сечениях газовоздушного тракта котельного агрегата. Расчеты начинаем с выбора коэффициента избытка воздуха на выходе из топки a"т и величин нормативных присосов воздуха по элементам газового тракта котла Da.
Значения a"т принимаем в зависимости от типа топочного или горелочного устройства, вида сжигаемого топлива и конструкции топки в соответствии с разделом 5 данной пояснительной записки.
Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к a"т соответствующих присосов воздуха:
 , | (9) |
где i – номер поверхности нагрева после топки по ходу продуктов сгорания,
- нормированная величина присоса воздуха, принимаем по [12, табл.XVI, С.198 или 13, табл. 3.1, С.35].1. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки: т.1
2. Коэффициент избытка воздуха на входе в первый конвективный пучок:
3. Коэффициент избытка воздуха на выходе из первого конвективного пучка. Для первого котельного пучка по [13, табл. 3.1, С.35] для котлов с паропроизводительностью
принимаем 
. 
4. Коэффициент избытка воздуха на выходе из второго конвективного пучка (на выходе из котла). Для второго котельного пучка
принимаем 
. 
5. Коэффициент избытка воздуха на входе в водяной экономайзер (или воздухоподогреватель). Принимаем
для стального газохода на 2м. 
6. Коэффициент избытка воздуха на выходе из водяного экономайзера (или из воздухоподогревателя). Принимаем для чугунного экономайзера котлов
с обшивкой 
.7. Коэффициент избытка воздуха на входе в дымосос. Принимаем
для стального газохода на 2 м 
.8. Коэффициент избытка воздуха на входе в дымовую трубу. Принимаем
для кирпичного газохода из расчёта на 10 м (для котлов на твёрдом топливе расстояние от дымососа до дымовой трубы составляет около 15 м). 
9. Коэффициент избытка воздуха на выходе из дымовой трубы. Присос в дымовую трубу не допустим, т.е. она должна быть с газоплотными стенками.
7 Материальный баланс КА. Расчет объёмов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания в реперных точках газовоздушного тракта КА
7.1 Расчет объёмов воздуха и продуктов сгорания
Теоретический объём воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м3 газового топлива (1 кг твёрдого топлива или мазута) определяем на основе реакции горения топлива рабочего состава:
при сжигании твёрдого топлива или мазута:
 , м3/кг  |
Примечание. Для мазута за кислород принимать Оr+Nr.
Определяем теоретический объём азота в продуктах сгорания:
при сжигании твёрдого топлива или мазута:
 , м3/кг  |
Определяем объём трехатомных газов:
при сжигании твёрдого топлива или мазута:
 , м3/кг  , м3/кг |
Определяем теоретический объём водяных паров:
при сжигании природного газа:
 | (10) |
где dг – влагосодержание газа, кг/м3 при 0°С и 101 кПа. Принимаем: dг = 0,005 кг/м3.
при сжигании твёрдого топлива или мазута:
   |
где Wr – влагосодержание, %. Для мазута принимаем по [12, табл. 1, С.164]: Wr = 3 %.
Примечание: эта формула справедлива при беспаровом распылении мазута и влагосодержании воздуха dв=10 г/кг сух.воздуха. В ином случае:
  |
где dв – влагосодержание воздуха, г/кг, Wф – количество пара, расходуемого на распыление 1 кг топлива, кг/кг.
Последующий расчёт сводим в таблицу 5.
Определяем избыточное количество воздуха для каждого газохода:
 , м3/м3 | (11) |
Определяем действительный объём водяных паров:
 , м3/м3 | (12) |
Определяем действительный суммарный объём продуктов сгорания
 , м3/м3  | (16) |
Определяем объёмные доли трехатомных газов и водяных паров, а также их суммарную долю:
 ;  ;  , | (13) |
Масса дымовых газов:
при сжигании мазута:
 , кг/кг  |
Концентрация золы в дымовых газах при сжигании твёрдого топлива или мазута:
 , кг/кг | (14) |
где аун - доля золы топлива в уносе. Для камерных топок аун =0,85, для слоевых аун =0,2-0,3 (см. п. 4).
Парциальное давление водяных паров:
 , кгс/см2 | (15) |
где р=0,1 МПа = 1 кгс/см2 – давление в топочной камере котлоагрегата (для котлов, работающих без наддува).
Точку росы дымовых газов, образующихся при сжигании сернистых топлив, можно определить по формуле ВТИ:
 , °С  | (16) |
где
– точка росы водяных паров, °С; А – коэффициент, зависящий от избытка воздуха в топке. При αт=1,2: А=121, при αт =1,4÷1,5: А=129; Srпри Аrпр – приведенное содержание серы и золы в топливе, кг·%/МДж (см. п. 1 данной записки); аун – доля золы топлива в уносе.