Toplotni izračun zgorevalne komore. Površina zaslonov, ki sprejemajo žarke. Konstrukcijsko toplotni izračun ekonomizatorja iz litega železa

Izračun zgorevalne komore se lahko izvede s preverjanjem ali konstruktivno metodo.

Med verifikacijskimi izračuni je treba poznati konstrukcijske podatke kurišča. V tem primeru se izračun zmanjša na določitev temperature plinov na izhodu iz peči θ” T. Če se kot rezultat izračuna izkaže, da je θ” T bistveno višja ali nižja od dovoljene vrednosti, potem ga je treba spremeniti v priporočeno z zmanjšanjem ali povečanjem sevalnih grelnih površin peči NL.

Pri zasnovi kurišča je uporabljena priporočena temperatura θ”, ki odpravlja žlindranje naknadnih grelnih površin. V tem primeru se določi zahtevana grelna površina kurišča N L, ki sprejema sevanje, in površina sten F ST, na katere je treba namestiti zaslone in gorilnike.

Za izvedbo toplotnega izračuna kurišča je sestavljena njegova skica. Prostornina zgorevalne komore V T; površina sten, ki omejujejo prostornino F ST; kvadrat rešetka R; efektivna grelna površina za sprejem sevanja N L; Stopnja oklopa X je določena v skladu z diagrami na sliki 1. Meje aktivnega

prostornina zgorevanja V T so stene zgorevalne komore, v prisotnosti zaslonov pa osne ravnine cevi zaslona. V izstopnem delu je njegova prostornina omejena s površino, ki poteka skozi osi prvega kotlovnega snopa ali festona. Meja volumna spodnjega dela kurišča je tla. Če obstaja hladilni lijak, se za spodnjo mejo prostornine kurišča običajno šteje vodoravna ravnina, ki ločuje polovico višine hladnega lijaka.

Celotno površino sten peči F st izračunamo tako, da seštejemo vse stranske površine, ki omejujejo prostornino zgorevalne komore in kurišča.

Površina rešetke R se določi iz risb ali tipskih mer pripadajočih kurilnih naprav.

Sprašujemo se

t΄ izhod =1000°C.

Slika 1. Skica kurišča

Površina vsake stene kurišča, m2

Celotna površina sten peči F st, m 2

Grelna površina peči, ki sprejema sevanje, N l, m 2, se izračuna po formuli

kje F pl X- sprejemna površina stenskih zaslonov, m 2; F pl = bl- območje stene, ki ga zasedajo zasloni. Definiran kot produkt razdalje med osema zunanjih cevi danega zaslona b, m, na osvetljeno dolžino zaslonskih cevi l, m l določeno v skladu z diagrami na sliki 1.

X - pobočje obsevanje zaslona, ​​odvisno od relativnega koraka zaslonskih cevi S/d in razdalja od osi zaslonskih cevi do stene peči (nomogram 1).

Sprejemamo X=0,86 s S/d=80/60=1,33

Stopnja zaščite komornega kurišča

Efektivna debelina sevalne plasti kurišča, m

Prenos toplote v peč od produktov zgorevanja do delovne tekočine nastane predvsem zaradi sevanja plinov. Namen izračuna prehoda toplote v peči je določitev temperature plinov na izstopu iz peči υ” t z uporabo nomograma. V tem primeru je treba najprej določiti naslednje količine:

M, a F, V R × Q T /F ST, θ teor, Ψ

Parameter M je odvisen od relativne lege najvišje temperature plamena po višini kurišča X T.

Za komorna kurišča z vodoravnimi gorilnimi osemi in zgornjim odvodom plina iz kurišča:

X T =h G /h T =1/3

kjer je h G višina osi gorilnika od dna kurišča ali od sredine hladnega lijaka; h T - skupna višina kurišča od tal ali sredine hladilnega lijaka do sredine izstopnega okna kurišča oziroma zaslonov, ko je zgornji del kurišča popolnoma napolnjen z njimi.

Pri kurjenju kurilnega olja:

M=0,54-0,2Х T=0,54-0,2 1/3=0,5

Efektivna stopnja črnine gorilnika a Ф je odvisna od vrste goriva in pogojev njegovega zgorevanja.

Pri zgorevanju tekočega goriva je efektivna stopnja črnine bakle:

a Ф =m×a st +(1-m)×a g =0,55 0,64+(1-0,55) 0,27=0,473

kjer je m=0,55 koeficient povprečenja, odvisen od toplotne obremenitve zgorevalnega volumna; q V – specifična toplotna sprostitev na enoto prostornine zgorevalne komore.

Pri vmesnih vrednostih q V se vrednost m določi z linearno interpolacijo.

a d, a sv je stopnja črnine, ki bi jo imela bakla, če bi bila celotna peč napolnjena le s svetlečim plamenom oziroma samo z nesvetlečimi triatomskimi plini. Količini a cv in a g sta določeni s formulama

a sv =1st -(Кг× Rn +Кс)Р S =1st -(0,4·0,282+0,25)·1·2,8 =0,64

a g =1st -Kg× Rn ×P S =1st -0,4 0,282 1 2,8 =0,27

kjer je e osnova naravnih logaritmov; k r je koeficient slabljenja žarkov s triatomskimi plini, določen z nomogramom ob upoštevanju temperature na izhodu iz peči, načina mletja in vrste zgorevanja; r n =r RO 2 +r H 2 O – skupni prostorninski delež triatomnih plinov (določeno iz tabele 1.2).

Koeficient slabljenja žarkov s triatomskimi plini:

K r =0,45 (po nomogramu 3)

Koeficient slabljenja žarkov z delci saj, 1/m 2 × kgf/cm 2:

0,03·(2-1,1)(1,6·1050/1000-0,5)·83/10,4=0,25

kje A t – koeficient presežka zraka na izhodu iz peči;

С Р in Н Р - vsebnost ogljika in vodika v delovnem gorivu,%.

Za zemeljski plin S Р /Н Р =0,12∑m×C m ×H n /n.

P - tlak v peči, kgf / cm2; za kotle brez tlaka P=1;

S – efektivna debelina sevalne plasti, m.

Pri gorenju trdna goriva stopnja črnine bakle a Ф se ugotovi z uporabo nomograma, ki določa skupno optično vrednost K×P×S,

kjer je P absolutni tlak (v kuriščih z uravnoteženim vlekom P = 1 kgf / cm 2); S – debelina sevalne plasti kurišča, m.

Izpust toplote v peč na 1 m 2 ogrevalnih površin, ki ga obdajajo, kcal/m 2 h:

q v =

Neto sproščanje toplote v kurišču na 1 kg zgorelega goriva, nm 3:

kjer je Q in toplota, ki jo zrak vnese v peč (ob prisotnosti grelnika zraka), kcal/kg:

Q B =( a t -∆ a t -∆ a pp)×I 0 in +(∆ a t +∆ a pp)×I 0 xv =

=(1,1-0,1) 770+0,1 150=785

kjer je ∆ A t – sesalna količina v kurišču;

∆A pp – sesalna vrednost v sistemu za pripravo prahu (izbrana po tabeli). ∆ A pp = 0, ker kurilno olje

Entalpija teoretično zahtevane količine zraka Ј 0 g.v = 848,3 kcal/kg pri temperaturi za grelnikom zraka (predhodno sprejeto) in hladnega zraka Ј 0 hladnega zraka. sprejeto v skladu s tabelo 1.3.

Temperatura vročega zraka na izhodu iz grelnika zraka je izbrana za kurilno olje - po tabeli 3, t vroče. v-ha =250 ○ C.

Teoretična temperatura zgorevanja υ theor = 1970°C je določena iz tabele 1.3 na podlagi ugotovljene vrednosti Q t.

Koeficient toplotne učinkovitosti zaslonov:

kjer je X stopnja zaslona kurišča (opredeljena v konstrukcijskih značilnostih); ζ – pogojni koeficient kontaminacije zaslona.

Pogojni faktor onesnaženosti zaslonov ζ za kurilno olje je 0,55 pri odprtih gladkocevnih zaslonih.

Po določitvi M, a Ф, В Р ×Q T /F CT ,υ theor, Ψ, poiščite temperaturo plinov na izhodu iz peči υ˝ t z uporabo nomograma 6.

Če obstaja razlika v vrednosti υ”t za manj kot 50 0 C, se kot končna sprejme temperatura plinov na izhodu iz peči, določena po nomogramu. Ob upoštevanju okrajšav v izračunih sprejmemo υ" t = 1000°C.

Toplota, prenesena v peči s sevanjem, kcal/kg:

kjer je φ koeficient ohranjanja toplote (iz toplotna bilanca).

Entalpija plinov na izstopu iz peči Ј” Т se nahaja v skladu s tabelo 1.3 pri A t in υ” t vidna toplotna obremenitev prostornine zgorevanja, kcal/m 3 h.

Izum se nanaša na zasnovo zgorevalnih komor kotlov pri zgorevanju tekočih in plinastih goriv. Zasnova je sestavljena iz zunanje ograje, kotnih ali ploščatih stabilizatorjev plamena, nameščenih znotraj prostornine zgorevanja. Cevi za dovod sekundarnega/terciarnega zraka so nameščene znotraj stabilizacijskih con. Ob zunanji ograji so nameščeni reflektorji. Tako proces organiziranja zgorevanja goriva vključuje dodatne grelne površine, nameščene znotraj kurišča. Uporabljajo se ne samo kot hladilne površine, temveč tudi kot elementi, ki organizirajo sam proces zgorevanja. Izum omogoča zmanjšanje dimenzij zgorevalne komore. 3 plačo f-ly, 3 ilustr.

Izum se nanaša na zasnovo zgorevalnih komor kotlov pri zgorevanju tekočih in plinastih goriv. Znane so izvedbe zgorevalnih komor kotlov iz zapornih in zaslonskih grelnih površin (2). V prostornino zgorevalne komore se vnesejo zasloni ali zasloni z dvojno svetlobo, ki povečajo odvod toplote na enoto dolžine ali višine zgorevalne komore, to pomeni, da te grelne površine opravljajo eno funkcijo - odvajanje toplote. Kot veste, zgorevalna komora sodobnega kotla opravlja dve glavni funkciji: zgorevanje goriva in hlajenje plinov na določeno temperaturo na izhodu iz peči. Cilj izuma je zmanjšati prostornino in dimenzije zgorevalne komore z vključitvijo dodatnih grelnih površin, nameščenih v notranjosti peči, v proces organiziranja zgorevanja goriva, tj. ne uporabljajo le kot hladilne površine, ampak tudi kot elemente, ki organizirajo sam proces zgorevanja, torej ne opravljajo ene, ampak več funkcij. Ta naloga se doseže s tem, da so v zgorevalni komori za zgorevanje tekočega in plinastega goriva, ki jo sestavljajo obdajajoče in zaslonske (dvosvetlobne) grelne površine ter gorilna naprava, zaslonske grelne površine razporejene v obliki kotnega ali ravnega plamena. stabilizatorji, nekateri ploščati stabilizatorji so nameščeni pod kotom proti toku, zračni kanali so nameščeni v območju stabilizatorjev plamena. Notranja površina stabilizatorjev je izolirana na primer z nastrelitvijo orožja na konice. Uporaba kotnih in ravnih stabilizatorjev plamena se pogosto uporablja v zgorevalnih komorah plinskoturbinskih motorjev (1). Zasnova omenjenih stabilizatorjev opravlja funkcijo organizacije zgorevalnega procesa, vendar ne sodeluje pri odvajanju toplote iz plinov. Na sl. 1 prikazuje prečni prerez zgorevalne komore, sl. 2 - razdelek A-A na sl. 1, na sl. 3 - vozlišče B na sl. 1. Zasnova je sestavljena iz zunanje ograje 1, kota 2 ali ravnih 3 stabilizatorjev plamena, nameščenih znotraj prostornine zgorevanja. Cevi za dovod sekundarnega (terciarnega) zraka 4 so nameščene znotraj stabilizacijskih območij vzdolž zunanje ograje 1. Zasnova deluje na naslednji način. Gorivo na vhodu v komoro je predhodno pomešano s primarnim zrakom, ko je presežek slednjega manjši od 1. Sekundarni in terciarni zrak za naknadno zgorevanje revne zmesi se dovaja naprej vzdolž toka plina neposredno v območja stabilizacije plamena, kar prinaša presežek zraka do najmanjšega kemičnega in mehanskega podgorevanja, izračunanega glede na pogoje. Zgorevanje goriva poteka po poti z intenzivnim odvzemom toplote z ogrevalnimi površinami, ki so sami stabilizatorji. Odvzem toplote med zgorevanjem je po učinku znižanja temperature zgorevanja enakovreden recirkulaciji ohlajenega plina v jedro plamena, kar, kot je znano, pomaga zmanjšati nastajanje dušikovih oksidov. Ko se goreča mešanica premika, hkrati pa se toplota odvaja, se temperatura toka zmanjšuje, zmanjšuje pa se tudi prostornina plina. Da bi ohranili naravo stabilizacije na isti ravni, je priporočljivo povečati kot odpiranja vogalov 2 > 1; v meji se kotni stabilizator preoblikuje (pri nizkih pretokih) v prečno nameščeno ploščo 3. Na izhodu toka je priporočljivo usmeriti plošče vzdolž vrtenja plina. Za odboj plina, ki se premika vzdolž sten ohišja, so nameščeni reflektorji 5. Vse našteto omogoča organizacijo procesa zgorevanja goriva in njegovega hlajenja v enem samem, kar omogoča zmanjšanje dimenzij zgorevanja. komori, zlasti po dolžini.

Formula izuma

1. Zgorevalna komora kotla za zgorevanje tekočega in plinastega goriva, sestavljena iz obdajajočih in zaslonskih grelnih površin ter gorilne naprave, označena s tem, da so zaslonske grelne površine razporejene v obliki kotnih ali ravnih stabilizatorjev plamena. 2. Kamera po zahtevku 1, označena s tem, da je del ravnih stabilizatorjev nameščen pod kotom na strop. 3. Komora po zahtevku 1, označena s tem, da so zračni kanali nameščeni v območju stabilizatorjev plamena. 4. Kamera po zahtevku 1, označena s tem, da notranja površina stabilizatorji se izolirajo z npr. nabijanjem brizganega betona na konice.

Verifikacijski izračun zgorevalne komore je sestavljen iz določitve dejanske temperature dimnih plinov na izhodu iz zgorevalne komore kotlovske enote z uporabo formule:

, o C (2.4.2.1)

kjer je T a absolutna teoretična temperatura produktov zgorevanja, K;

M je parameter, ki upošteva porazdelitev temperature po višini kurišča;

- koeficient ohranjanja toplote;

Вр – ocenjena poraba goriva, m 3 /s;

Fst - površina sten peči, m2;

- povprečna vrednost koeficienta toplotne učinkovitosti zaslonov;

- stopnja črnine kurišča;

Vc av – povprečna skupna toplotna kapaciteta produktov zgorevanja 1 m 3 goriva v temperaturnem območju
, kJ/(kg K);

– emisivnost črnega telesa, W/(m 2 K 4).

Za določitev dejanske temperature , najprej nastavimo njegovo vrednost v skladu s priporočili
. Na podlagi sprejete temperature plina na izhodu iz peči in adiabatne temperature zgorevanja goriva O a določimo toplotne izgube, in glede na sprejeto - emisijske lastnosti plinov. Nato z znanimi geometrijskimi karakteristikami zgorevalne komore izračunamo dejansko temperaturo na izhodu iz kurišča.

Izračun preverjanja kurišča se izvede v naslednjem zaporedju.

Za predhodno sprejeto temperaturo
določimo entalpijo produktov zgorevanja na izstopu iz peči po tabeli 2.2.1
.

Koristno sproščanje toplote v kurišču izračunam po formuli:

KJ/m 3 (2.4.2.2)

kjer je Q in toplota, ki jo zrak vnese v peč: za kotle brez grelnika zraka se določi po formuli:

, kJ/m 3 (2.4.2.3) kJ/m 3

Q in.in. – toplota, vnesena v kotlovsko enoto z zrakom, ki vstopa vanj, segreva zunaj enote: vzamemo Q in.in = 0, ker se zrak pred kotlom KVGM-30-150 v obravnavanem projektu ne segreva;

rH g.otb. – toplota krožečih produktov zgorevanja: vzamemo rH g.otb.

= 0, ker zasnova kotla KVGM-23.26-150 ne predvideva recirkulacije dimnih plinov

Teoretična (adiabatna) temperatura zgorevanja O a je določena z vrednostjo sproščene koristne toplote v kurišču Q t = N a.

Po tabeli 2.2.1 pri N a = 33835,75 kJ/m 3 določimo O a = 1827,91 o C.

, (2.4.2.4)

kje
, (2.4.2.5)

Parameter M določimo glede na relativni položaj najvišje temperature plamena vzdolž višine kurišča (x t) pri gorenju plina po formuli:

kjer je H g razdalja od kurišča do osi gorilnika, m;

Нт - razdalja od dna peči do sredine izhodnega okna peči, m;

Za kotel KVGM-23.26 je razdalja N g = N t, nato x t = 0,53.

, (2.4.2.6)

kje Koeficient toplotne učinkovitosti zaslonov se določi po formuli:
;

x – pogojni zaščitni koeficient; določeno z nomogramom, pri čemer je S = 64 mm, d = 60 mm, S/d = 64/60 = 1,07, potem je x = 0,98;

Določimo efektivno debelino sevalne plasti v kurišču:

, m (2.4.2.7)

kjer V t, F st - prostornina in površina sten zgorevalne komore, m 3 in m 2. Določimo ga v skladu s projektno dokumentacijo za kotel KVGM-23.26-150.

V t = 61,5 m 3, F st = 106,6 m 2;

Koeficient slabljenja žarka za svetleči plamen je vsota koeficientov slabljenja žarka s triatomskimi plini (k r) in delci saj (k s) in se pri gorečem plinu določi s formulo:

,
(2.4.2.8)

kjer je r p skupni prostorninski delež triatomskih plinov: določen iz tabele 2.1.2.

Koeficient slabljenja žarkov s triatomskimi plini k r je določen s formulo:

,
(2.4.2.9)

kjer je p p parcialni tlak triatomskih plinov;

, MPa (2.4.2.10)

kjer je p tlak v zgorevalni komori kotlovske enote, ki deluje brez čiščenja: p = 0,1 MPa, ;

- absolutna temperatura plinov na izstopu iz zgorevalne komore, K (enaka tisti, ki je bila sprejeta po predhodnih ocenah)

Koeficient slabljenja žarkov z delci saj se določi po formuli:

,
(2.4.2.11)

Kjer je razmerje vsebnosti ogljika in vodika v delovni masi goriva: za plinsko gorivo je sprejeto:

, (2.4.2.12)

Stopnja črnine plamena (a f) za plinasto gorivo se določi po formuli:

kjer je a sv stopnja črnine svetlečega dela svetilke, določena s formulo:

(2.4.2.14)

in r je stopnja črnine nesvetlečih triatomskih plinov, določena s formulo:

;

(2.4.2.15) m je koeficient, ki označuje delež zgorevalne prostornine, napolnjene s svetlečim delom bakle.

Določimo specifično obremenitev prostornine zgorevanja:

, kW/m 3 (2.4.2.16)

potem je m = 0,171.

(2.4.2.17)

Stopnja črnine kurišča pri gorenju plina se določi po formuli:

Geometrično je zgorevalna komora označena z linearnimi merami: širina čela pri, globina 6T in višina hT (sl. 5.2), katerih dimenzije so določene s toplotno močjo kurišča, sl. 5.2. Glavni časi so toplotne in fizikalno-kemijske lastnosti - meritve zgorevalne komore in goriva. Produkt /t = at6t, m2, je odsek zgorevalne komore, skozi katerega je c dovolj visoka hitrost(7-12 m/s) prehajajo vroči dimni plini.

Sprednja širina parnih kotlov elektrarn je ag = 9,5 - g - 31 m in je odvisna od vrste zgorelega goriva, toplotne moči
(zmogljivost pare) steam . S povečanjem moči parnega kotla se velikost pri poveča, vendar ne sorazmerno s povečanjem moči, kar označuje povečanje toplotnih napetosti prereza peči in hitrosti plinov v njem. Ocenjeno širino sprednje strani pri, m, lahko določimo s formulo

Shf£)0"5, (5.1)

kjer je D izpust pare kotla, kg/s; gpf je numerični koeficient, ki se spreminja od 1,1 do 1,4 z naraščajočo proizvodnjo pare.

Globina zgorevalne komore je 6T = b - f - 10,5 m in je določena s postavitvijo gorilnikov na stene zgorevalne komore in zagotavljanjem prostega razvoja gorilnika v prečnem prerezu kurišča, tako da visoka temperatura jeziki gorilnika ne pritiskajo na zaslone hladilne stene. Globina kurišča se poveča na 8-10,5 m pri uporabi močnejših gorilnikov s povečanim premerom odprtine in če so nameščeni v več (dveh ali treh) nivojih na stenah kurišča.

Višina zgorevalne komore je hT = 15 - 65 m in mora zagotoviti skoraj popolno zgorevanje goriva po dolžini gorilnika v zgorevalni komori in postavitev na njenih stenah zahtevane površine zaslonov, potrebnih za hlajenje produktov zgorevanja. na dano temperaturo. Glede na pogoje zgorevanja goriva lahko iz izraza določimo zahtevano višino peči

Kor = ^gtpreb, (5.2)

Kje Wr - povprečna hitrost plini v prerezu peči, m/s; tpreb je zadrževalni čas prostorninske enote plina v peči, s. V tem primeru je potrebno tpreb ^ Tburn, kjer je tburn čas popolnega zgorevanja največjih frakcij goriva, s.

Glavna toplotna karakteristika kurilnih naprav parnih kotlov je toplotna moč peči, kW:

Vk0t = Vk(SZI + 0dOP+SZg. v), (5.3)

Karakterizacija količine toplote, sproščene v peči med zgorevanjem porabe goriva Vk, kg / s, s toploto njegovega zgorevanja kJ / kg in ob upoštevanju dodatnih virov sproščanja toplote (Zdog), kot tudi toplote vstopa vročega zraka poudarjena je peč QrB (glejte poglavje 6). največje število toplote, jedro gorilnika se nahaja tukaj in temperatura okolja zgorevanja močno naraste. Če celotno oddajo toplote v zgorevalnem območju, raztegnjenem po višini kurišča, pripišemo prerezu kurišča na nivoju gorilnikov, dobimo pomembno oblikovno značilnost - toplotno obremenitev prereza zgorevalne komore. .

Najvišje dovoljene vrednosti qj so standardizirane glede na vrsto goriva, lokacijo in vrsto gorilnikov in se gibljejo od 2.300 kW/m2 - za premog s povečanimi lastnostmi žlindre, do 6.400 kW/m2 - za visokokakovostne premoge. z visokimi temperaturami taljenja pepela. Ko se vrednost qj poveča, se temperatura plamena v peči poveča, tudi v bližini stenski zasloni, se toplotni tok sevanja na njih opazno poveča. Omejitev vrednosti qj je določena za trdna goriva z izključitvijo intenzivnega procesa žlindre stenskih zaslonov, za plin in kurilno olje pa z največjim dovoljenim povečanjem temperature kovine zaslonskih cevi.

Karakteristika, ki določa stopnjo sproščanja energije v kurilni napravi, je dopustna toplotna napetost zgorevalne prostornine, qv, kW/m3:

Kjer je VT prostornina zgorevalne komore, m3.

Standardizirane so tudi vrednosti dovoljenih toplotnih napetosti prostornine zgorevanja. Gibljejo se od 140 - 180 kW/m3 pri kurjenju premoga s trdnim odstranjevanjem žlindre do 180 - f - 210 kW/m3 s tekočim odstranjevanjem žlindre. Vrednost qy je neposredno povezana s povprečnim časom zadrževanja plinov v zgorevalni komori. To izhaja iz spodnjih relacij. Čas zadrževanja prostornine enote v peči je določen z razmerjem dejanske prostornine peči z dvižnim gibanjem plinov do druge prostornine porabe plinov:

273 £ TUG "

Tireb - T7 = -------- ------ r. O)

Kek BKQ№aTTr

Kje je povprečni delež preseka kurišča, ki ima dvižno gibanje plinov; vrednost £t = 0,75 - r 0,85; - specifična zmanjšana prostornina plinov pri zgorevanju goriva na enoto (1 MJ) sproščene toplote, m3/MJ; vrednost = 0,3 - f 0,35 m3/MJ - skrajne vrednosti za zgorevanje zemeljski plin in zelo mokri rjavi premog; to - povprečna temperatura plinov v prostornini zgorevanja, °K.

Ob upoštevanju izraza (5.5) lahko vrednost tprsb v (5.6) predstavimo na naslednji način:

Kjer je tT kompleks vrednosti konstantnih količin.

Kot izhaja iz (5.7), se z naraščajočo toplotno napetostjo qy (povečanje volumetričnega pretoka plina) čas zadrževanja plinov v zgorevalni komori zmanjšuje (slika 5.3). Pogoj Tpreb = Tgor ustreza najvišji dovoljeni vrednosti qy, ta vrednost po (5.5) pa ustreza najmanjši dovoljeni prostornini zgorevalne komore kmin.

Hkrati, kot je navedeno zgoraj, morajo zaslonske površine zgorevalne komore zagotavljati hlajenje produktov zgorevanja na določeno temperaturo na izhodu iz peči, kar se doseže z določitvijo zahtevane velikosti stene in s tem prostornino zgorevalne komore. Zato je treba primerjati najmanjšo prostornino peči V^Mmi iz stanja zgorevanja goriva in zahtevano prostornino peči iz stanja hlajenja plinov na določeno temperaturo.

Praviloma je Utokhya > VTmm, zato je višina zgorevalne komore določena s pogoji hlajenja plina. V mnogih primerih ta zahtevana višina kurišča znatno presega svojo minimalno vrednost, ki ustreza V7",H, zlasti pri kurjenju premoga s povečanim zunanjim balastom, kar vodi do težje in dražje izvedbe kotla.

Povečanje hladilnih površin brez spreminjanja geometrijskih dimenzij kurišča je mogoče doseči z uporabo dvojnih svetlobnih zaslonov (glej sliko 2.5), ki se nahajajo znotraj zgorevalnega volumna. V zgorevalnih komorah močnih parnih kotlov z visoko razvito širino sprednje strani peči uporaba takega zaslona naredi prečni prerez vsakega odseka v načrtu blizu kvadrata, kar je veliko boljše za organizacijo zgorevanja goriva in pridobivanje bolj enakomerno polje temperatur plinov in toplotnih napetosti zaslonov. Vendar pa tak zaslon, za razliko od stenskega zaslona, ​​zaznava intenziven toplotni tok na obeh straneh (od tod tudi ime - dvojna svetloba) in je zanj značilna višja toplotna obremenitev, kar zahteva skrbno hlajenje kovine cevi.

Toplotno absorpcijo zgorevalnih zaslonov, pridobljeno s sevanjem gorilnika QJU kJ/kg, lahko ugotovimo iz toplotne bilance kurišča kot razliko med specifično skupno toplotno sprostitvijo v coni jedra gorilnika na nivoju gorilnikov. brez upoštevanja prenosa toplote na zaslone, QT, kJ/kg,
in specifična toplota(entalpija) plinov na izhodu iz peči H", ko se manjši del toplote sprosti (izguba) navzven skozi toplotnoizolacijske stene toplote:

Qn = Qr - Н" - Qhot = (QT ~ , (5.8)

Kje je (/? = (5l/(<2л + <2пот) - ДОЛЯ сохранения теплоты в топке (см. п. 6.3.4). Ес­ли отнести значение Qn к единице поверхности экрана, то получим среднее тепловое напряжение поверхности нагрева, qn, кВт/м2, характеризующее интенсивность тепловой работы металла труб экранов:

Kjer je FC3T površina sten peči, prekrita z zasloni, m2.

Pri izračunu kurišča po risbah je treba določiti: prostornino zgorevalne komore, stopnjo njene zaščite, površino sten in površino grelnih površin, ki sprejemajo sevanje, kot kot tudi konstrukcijske značilnosti zaščitnih cevi (premer cevi, razdalja med osema cevi).

Za določitev geometrijskih značilnosti kurišča je sestavljena njegova skica. Aktivno prostornino zgorevalne komore sestavljajo prostornina zgornjega, srednjega (prizmatičnega) in spodnjega dela kurišča. Za določitev aktivne prostornine kurišča ga je treba razdeliti na več elementarnih geometrijskih oblik. Zgornji del prostornine peči je omejen s stropom in izhodnim oknom, ki ga pokriva festoon ali prvi niz cevi konvektivne grelne površine. Pri določanju prostornine zgornjega dela peči se njegove meje štejejo za strop in ravnino, ki poteka skozi osi prve vrste festonskih cevi ali konvekcijsko grelno površino v izhodnem oknu peči.

Spodnji del komornih kurišč je omejen z kuriščem ali hladnim lijakom, plastna kurišča pa z rešetko s plastjo goriva. Za meje spodnjega dela prostornine komornih peči se šteje spodnja ali pogojna vodoravna ravnina, ki poteka skozi sredino višine hladnega lijaka.

Skupna površina sten peči (F C.T. ) izračunana iz dimenzij površin, ki omejujejo prostornino zgorevalne komore. Da bi to naredili, so vse površine, ki omejujejo prostornino kurišča, razdeljene na elementarne geometrijske oblike. Površina sten dvosvetlobnih zaslonov in zaslonov se določi kot dvakratni zmnožek razdalje med osema skrajnih cevi teh zaslonov in osvetljene dolžine cevi.

1. Določitev površine obdajajočih površin peči

V skladu s tipično oblogo peči kotla DKVR-20-13, ki je prikazana na sliki 4, izračunamo površino površin, ki ga obdajajo, vključno z rotacijsko komoro. Notranja širina kotla je 2810 mm.

Slika 4. Diagram peči kotla DKVR-20 in njegovih glavnih dimenzij