STRATA NIECAŁKOWITEGO SPALANIA

$$S_{z} = 33829*\frac{Z*C_{Z} + L*C_{L} + U*C_{U}}{B*Q_{w}}$$

Ż – ilość pozostałości stałych po spaleniu wybierana z lejów żużlowych [kg/h]
L – ilość lotnego koksiku oddzielona ze spalin w elektrolizerze itp. [kg/h]
U – strumień masy unosu – ilość zanieczyszczeń stałych unoszonych przez spaliny do atmosfery [kg/h]
B – strumień paliwa doprowadzanego do kotła
Q_w – wartość opałowa
C_Ż – zawartość części palnych w żużlu [%]
C_L – zawartość części palnych w lotnym koksiku [%]
C_U – zawartość części palnych w unosie [%]

$$U = k_{U}*V_{\text{sp}}^{c}*10^{- 3}\ \lbrack\frac{\text{kg}}{h}\rbrack$$

k_U – koncentracja pyłu w spalinach za urządzeniami odpylającymi
V_sp^c – strumień spalin za urządzeniami odpylającymi

STRATA NIEZUPEŁNEGO SPALANIA

DIN:

$$S_{n} = 60\frac{\text{CO}}{\text{CO}_{2} + CO}$$

$$S_{n} = \frac{12644*CO}{Q_{w}}*\frac{C^{r}}{0,536*\left( \text{CO}_{2} + CO \right)}$$

Boie:

$$S_{n} = \left\lbrack 1 + \frac{2450}{Q_{w}}*\left( 1 - \frac{A^{r}}{100} \right) \right\rbrack*\frac{55,7*CO}{\text{CO}_{2} + CO}$$

$$S_{n} = \frac{1,853*\left( C^{r} - C_{n} \right)*\left( 12644*CO + 35797*\text{CH}_{4} \right)}{\left( \text{CO}_{2} + CO + \text{CH}_{4} \right)*Q_{w}}$$

$$C_{n} = a*A^{r}*\frac{C_{z}}{100 - C_{z}}\ \lbrack\%\rbrack$$

Q_w – wartość opałowa
CO, CO₂, CH₄ – zawartości poszczególnych składników w spalinach
C^r – zawartość węgla w paliwie
C_n – niespalona część węgla
a – współczynnik kontrakcji, dla węgla kamiennego = 0,9
A^r – zawartość popiołu w węglu
C_ż – zawartość części palnych w popiele

STRATY WYLOTOWE

$$S_{w} = \frac{i_{sp,wyl} - \lambda_{\text{wyl}}*V_{p}^{t}*i_{\text{pow}}}{Q_{w}}*\left( 100 - S_{Z} \right)$$

$$S_{w} = \frac{V_{\text{sps}}*c_{p,sps} + V_{H_{2}O}*c_{p,H_{2}O}}{Q_{w}}*\left( T_{sp,wyl} - T_{0} \right)*100$$

i_sp,wyl – entalpia spalin wylotowych
λ_wyl – współczynnik nadmiaru powietrza mierzony po stronie wylotowej

$$\lambda_{\text{wyl}} = \frac{1}{1 - \frac{79}{21}*\frac{O_{2}}{N_{2}}}$$

$$N_{2} = 100 - \sum_{}^{}\left( \text{CO}_{2},\ CO,\ O_{2}\ldots \right)$$

V_p^t – ilość powietrza teoretycznego
i_pow – entalpia powietrza w temperaturze otoczenia
S_Ż – strata niecałkowitego spalania
V_sps – ilość spalin z jednostki paliwa
c_p,sps – ciepło właściwe spalin

$$c_{p,sps} = 0,01*\left( \text{CO}_{2}*c_{p,\text{CO}_{2}} + O_{2}*c_{p,O_{2}} + N_{2}*c_{p,N_{2}} + CO*c_{p,CO} \right)\ \lbrack\frac{\text{kJ}}{K*m^{3}}\rbrack$$

V_H2O – rzeczywista ilość pary wodnej przypadająca na jednostkę paliwa
c_p,H2O – ciepło właściwe pary wodnej
T_sp,wyl – temperatura spalin wylotowych
T₀ – temperatura otoczenia

PALIWA STAŁE I CIEKŁE:

$$V_{\text{sps}} = \frac{\left( C^{r} - C_{n} \right)*22,26}{12*\left( \text{CO}_{2} + CO \right)}\ \lbrack\frac{m^{3}}{\text{kg}}\rbrack$$

$$V_{H_{2}O} = \frac{22,4}{100}*\left( \frac{H_{2}^{r}}{2} + \frac{W^{r}}{18} \right) + 1,61*\lambda_{\text{wyl}}*V_{p}^{t}*d\ \lbrack\frac{m^{3}}{\text{kg}}\rbrack$$

PALIWA GAZOWE:

$$V_{\text{sps}} = \frac{\text{CO}_{2}^{r} + \text{CO}^{r} + \sum_{}^{}\left( m*{C_{m}H_{n}}^{r} \right)}{\text{CO}_{2} + CO}\ \lbrack\frac{m^{3}}{\text{kg}}\rbrack$$

$$V_{H_{2}O} = 0,01*\left( H_{2}^{r} + W^{r} + \sum_{}^{}\left( \frac{n}{2}*{C_{m}H_{n}}^{r} \right) \right) + 1,61*d*\lambda_{\text{wyl}}*V_{p}^{t}\ \lbrack\frac{m^{3}}{\text{kg}}\rbrack$$

CO₂^r, CO^r, C_mH_n^r, H₂^r, W^r – zawartości dwutlenku węgla, tlenku węgla, węglowodorów, wodoru, wilgoci w stanie roboczym
d – zawartość wilgoci w powietrzu (=0,01 [kg/kg] )

Obliczanie mieszaniny gazów

Objętość spalin suchych

$$V_{\text{sps}} = \frac{\frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack \text{CO}_{2}^{r1} + \text{CO}^{r1} + \sum_{}^{}\left( m \bullet {C_{m}H_{n}}^{r1} \right) \right\rbrack + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack \text{CO}_{2}^{r2} + \text{CO}^{r2} + \sum_{}^{}\left( m \bullet {C_{m}H_{n}}^{r2} \right) \right\rbrack}{\text{CO}_{2} + CO}$$

B_g1 – strumień paliwa 1; B_g2 – strumień paliwa 2
CO₂^r1, CO₂^r2 itd. – procentowe udziały składników paliwa
CO₂, CO, O₂ – procentowe udziały składników spalin

N₂ = 100 − CO₂ − CO

Ciepło właściwe spalin suchych

c_psps = 0, 01 • (CO₂•c_p, CO2+CO•c_p, CO+O₂•c_p, O2+N₂•c_p, N2)

c_p,CO2, c_p,CO, c_p,O2 – ciepła właściwe składników spalin (tab. 1.6)

Objętość pary wodnej w spalinach

$$V_{H2O} = \frac{\frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack H_{2}^{r1} + W^{r1} + \sum_{}^{}\left( \frac{n}{2} \bullet {C_{m}H_{n}}^{r1} \right) \right\rbrack + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack H_{2}^{r2} + W^{r2} + \sum_{}^{}\left( \frac{n}{2} \bullet {C_{m}H_{n}}^{r2} \right) \right\rbrack}{100}$$

W^r1, W^r2 – zawartość wilgoci w paliwie

Średnia wartość opałowa

$$Q_{w,sr} = \frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet Q_{w,1} + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet Q_{w,2}$$

Ilość powietrza teoretycznego

$${V_{p}}^{t} = 0,0476 \bullet \left\{ \frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack 0,5{\bullet CO}^{r1} + 0,5 \bullet H_{2}^{r1} + \sum_{}^{}{\left( \left\lbrack m + \frac{n}{4} \right\rbrack \bullet {C_{m}H_{n}}^{r1} \right) - O_{2}^{r1}} \right\rbrack + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack 0,5{\bullet CO}^{r2} + 0,5 \bullet H_{2}^{r2} + \sum_{}^{}{\left( \left\lbrack m + \frac{n}{4} \right\rbrack \bullet {C_{m}H_{n}}^{r2} \right) - O_{2}^{r2}} \right\rbrack \right\}$$

Ilość azotu i węgla w jednostce paliwa dla paliw gazowych

$$n_{N}^{'} = \frac{0,01}{22,4} \bullet \left\lbrack \frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet N_{2}^{r1} + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet N_{2}^{r2} \right\rbrack\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

$$n_{C}^{'} = \frac{0,01}{22,4} \bullet \left\lbrack \frac{B_{g1}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack \text{CO}_{2}^{r1} + \text{CO}^{r1} + \sum_{}^{}\left( m \bullet {C_{m}H_{n}}^{r1} \right) \right\rbrack + \frac{B_{g2}}{B_{g1} + B_{g2}} \bullet \left\lbrack \text{CO}_{2}^{r2} + \text{CO}^{r2} + \sum_{}^{}\left( m \bullet {C_{m}H_{n}}^{r2} \right) \right\rbrack \right\rbrack\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

$$n_{N}^{'} = \frac{0,01{\bullet N}_{2}^{r}}{22,4}\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

$$n_{C}^{'} = \frac{0,01 \bullet \left\lbrack \text{CO}_{2}^{r} + \text{CO}^{r} + \sum_{}^{}\left( m \bullet {C_{m}H_{n}}^{r} \right) \right\rbrack}{22,4}\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

Ilość azotu i węgla w jednostce paliwa dla paliw stałych i ciekłych

$$n_{N}^{'} = \frac{0,01{\bullet N}_{2}^{r}}{28}\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

$$n_{C}^{'} = \frac{0,01{\bullet C}_{}^{r}}{12}\ \left\lbrack \frac{\text{kmol}}{\text{um}^{3}} \right\rbrack$$

Minimalne zapotrzebowanie tlenu

$$n_{\text{Omin}} = \frac{0,21 \bullet {V_{p}}^{t}}{22,4}$$

Współczynniki Moliera

$$\nu = \frac{n_{N}^{'}}{n_{C}^{'}}$$

$$\sigma = \frac{n_{\text{Omin}}}{n_{C}^{'}}$$

Współczynnik nadmiaru powietrza

$$\lambda = \frac{21}{79} \bullet \frac{N_{2} - \nu \bullet \left( \text{CO}_{2} + CO + \text{CH}_{4} \right)}{\sigma \bullet \left( \text{CO}_{2} + CO + \text{CH}_{4} \right)}$$

Strata wylotowa

$$S_{w} = \frac{V_{\text{sps}} \bullet c_{p,sps} + V_{H_{2}O} \bullet c_{p,H2O}}{Q_{w}} \bullet \left( T_{sp,wyl} - T_{0} \right) \bullet 100$$

Strata przez promieniowanie

$$S_{\text{pr}} = 100 - \left( \eta + \sum_{}^{}S_{i} \right)$$

η – sprawność kotła
S_i – suma strat obliczonych na podstawie pomiarów

Strata w gorącym żużlu

Uwzględniania gdy zawartość popiołu w paliwie A^r > 0,0024 Qw

$$S_{gz} = \frac{a_{Z} \bullet A^{r} \bullet i_{\text{pc}}}{Q_{w}}$$

$$S_{gz} = \frac{{1,256 \bullet a}_{Z} \bullet A^{r} \bullet T_{Z}}{Q_{w}}$$

a_Ż – udział popiołu powstałego w komorze paleniska (tab. Straty niecałk. i niezup. spalania)
dla żużla odprowadzanego w postaci stałej T_Ż = 600 ^oC
dla żużla odprowadzanego w postaci ciekłej T_Ż = T_top+100 ^oC; T_top – temp. topnienia żużla

Sprawność kotła

Metoda pośrednia

η = 100 − (S_z+S_n+S_w+S_pr+S_gz)

Metoda bezpośrednia

$$\eta = \frac{D \bullet \left( i_{p} - i_{w} \right)}{B \bullet Q_{w}}$$

D – wydajność; B – strumień paliwa; Q_w – wartość opałowa
i_p – entalpia pary; i_w – entalpia wody zasilającej

Obliczeniowa ilość paliwa

$$B_{\text{ob}} = B \bullet \left( 1 - \frac{S_{z}}{100} \right)$$

S_Ż – strata niecałkowitego spalania

Sprawność rozszerzoną metodą bezpośrednią

$$\eta = \frac{\left( D - G_{1} \right) \bullet \left( i_{p} - i_{w} \right) + G_{1} \bullet \left( i_{p} - i_{1} \right) + \left( D_{m} - G_{2} \right) \bullet \left( i_{m2} - i_{m1} \right) + D_{\text{od}} \bullet \left( i_{\text{od}} - i_{w} \right) + G_{2} \bullet \left( i_{m2} - i_{2} \right)}{B \bullet \left( Q_{w} + i_{B2} - i_{B1} \right) + {V_{p}}^{c} \bullet \left( i_{p2} - i_{p} \right)}$$

D – wydajność kotła; B – strumień masy paliwa
G₁ – strumień masy wody wtryskiwanej do pary pierwotnie przegrzanej; G₂ – wtórnie przegrzanej
D_m – strumień masy pary wtórnie przegrzanej; D_od – strumień masy odmulin
i_p – entalpia pary przegranej pierwotnie; i_w – entalpia wody zasilającej
i₁ – entalpia wody wtryskiwanej do pary pierwotnej; i₂ – do pary wtórnej
i_m1 – entalpia pary przegrzanej wtórnie na dopływie do przegrzewacza; i_m2 – na wypływie z przegrzewacza
i_p1 – entalpia powietrza doprowadzonego do podgrzewacza; i_p2 – na wyjściu z podgrzewacza, przed kotłem
i_B1 – entalpia paliwa przed podgrzewaczem; i_B2 – na wyjściu z podgrzewacza, przed kotłem
i_od – entalpia odmulin
V_p^c – całkowity strumień powietrza w podgrzewaczu przed kotłem

Bilans cieplny po stronie pary i wody

Strumień ciepła w przegrzewaczu wody

$$\dot{Q_{\text{pw}}} = \left( D - G_{1} + D_{\text{od}} \right) \bullet \left( i_{\text{pw}} - i_{w} \right)$$

i_pw – entalpia wody za podgrzewaczem

Strumień ciepła w parowniku

$$\dot{Q_{p}} = \left( D - G_{1} \right) \bullet \left( i_{k} - i_{\text{pw}} \right) + D_{\text{od}} \bullet \left( i_{\text{od}} - i_{\text{pw}} \right)$$

i_k – entalpia wody w walczaku

Strumień ciepła w przegrzewaczu pary pierwotnej

$$\dot{Q_{\text{prz}}} = \left( D - G_{1} \right) \bullet \left( i_{p} - i_{k} \right) + G_{1} \bullet \left( i_{p} - i_{1} \right)$$

Strumień ciepła w przegrzewaczu międzystopniowym

$$\dot{Q_{m}} = \left( D_{m} - G_{2} \right) \bullet \left( i_{m2} - i_{m1} \right) + G_{2} \bullet \left( i_{m2} - i_{2} \right)$$

Całkowita ilość ciepła w kotle

$$\dot{Q_{k}} = \dot{Q_{\text{pw}}} + \dot{Q_{p}} + \dot{Q_{\text{prz}}} + \dot{Q_{m}}$$

Udział ciepła przejętego w poszczególnych wymiennikach

$$\frac{\dot{Q_{\text{pw}}}}{\dot{Q_{k}}}\ \ ;\ \ \frac{\dot{Q_{p}}}{\dot{Q_{k}}}\ \ ;\ \ \frac{\dot{Q_{\text{prz}}}}{\dot{Q_{k}}}\ \ ;\ \ \frac{\dot{Q_{m}}}{\dot{Q_{k}}}$$

Strumień ciepła odmulin

$$\dot{Q_{\text{od}}} = D_{\text{od}} \bullet \left( i_{\text{od}} - i_{w} \right)$$

Strata odmulin

$$S_{\text{od}} = \frac{\dot{Q_{\text{od}}}}{\dot{Q_{k}}} \bullet \eta$$

Sprawność kotła z uwzględnieniem straty odmulin

η^′ = η − S_od

Sprawność metodą bezpośrednią

$$\eta = \frac{D \bullet \left( i_{p} - i_{w} \right)}{B \bullet Q_{w}}$$

D – wydajność; B – strumień paliwa; Q_w – wartość opałowa
i_p – entalpia pary; i_w – entalpia wody zasilającej

Masowy bilans popiołu

$$\frac{a \bullet A^{r} \bullet B}{100} = \frac{Z \bullet \left( 100 - C_{Z} \right) + L \bullet \left( 100 - C_{L} \right) + U \bullet \left( 100 - C_{U} \right)}{100}$$

a – współczynnik kontrakcji, dla węgla kamiennego =0,9 ; A^r – zawartość popiołu w stanie roboczym; B – strumień paliwa
C_Ż – pozostałości palne w żużlu; C_L – pozost. palne w lotnym koksiku; C_U – pozost. palne w unosie
Ż – ilość żużla odprowadzonego z kotła; L – ilość lotnego koksiku; U – unos do (wyznaczenia)

Strata niecałkowitego spalania

$$S_{z} = 33829*\frac{Z*C_{Z} + L*C_{L} + U*C_{U}}{B*Q_{w}}$$

Strata niezupełnego spalania

$$S_{n} = \frac{12644*CO}{Q_{w}}*\frac{C^{r}}{0,536*\left( \text{CO}_{2} + CO \right)}$$

C^r – zawartość węgla w paliwie w stanie roboczym; CO, CO2 – zwartość składników spalin

Strata wylotowa Siegerta

$$S_{w} = \frac{\sigma \bullet \left( t_{sp,wyl} - t_{\text{ot}} \right)}{\text{CO}_{2}}$$

t_sp,wyl – temp. spalin wylotowych; t_ot – temp. Otoczenia

Strata w gorącym żużlu

$$S_{gz} = \frac{1,256 \bullet a_{z} \bullet A^{r} \bullet T_{z}}{Q_{w}}$$

a_Ż – udział popiołu powstałego w komorze paleniska (tab. Straty niecałk. i niezup. spalania)

Strata promieniowania

S_pr = 100 − η − (S_z+S_n+S_w+S_gz)

Obliczanie komory paleniskowej

Obliczeniowa ilość paliwa

$$B_{\text{ob}} = B \bullet \left( 1 - \frac{S_{z}}{100} \right)$$

S_Ż – strata niecałkowitego spalania

Rzeczywiste i dopuszczalne obciążenie masowe powierzchni rusztu

$$b_{r} = \frac{B}{R} \leq b_{r,dop}$$

B – strumień paliwa (B=B_ob); R – powierzchnia rusztu

$$R = \frac{B_{\text{ob}}}{b_{r,dop}}$$

Rzeczywiste i dopuszczalne obciążenie cieplne powierzchni rusztu

$$g_{r} = \frac{B \bullet Q_{w}}{R} \leq g_{r,dop}$$

g_r,dop – na podstawie tab. 3.3

$$R = \frac{B_{\text{ob}} \bullet Q_{w}}{g_{r,dop}}$$

Przekrój szczeliny rusztu

$$F_{\text{sz}} = \frac{B_{\text{ob}} \bullet \lambda \bullet {V_{p}}^{t} \bullet \left( t_{\text{pow}} + 273 \right)}{3600 \bullet 273 \bullet w_{\text{sz}}}$$

w_sz – prędkość przepływu powietrza w szczelinach (w ciągu naturalnym między 0,75 a 2 m/s; w ciągu wymuszonym od 2 do 10 m/s)

Obliczanie wymiarów gabarytowych komory paleniskowej

Objętość komory

$$V_{\text{pal}} = \frac{B_{\text{ob}} \bullet Q_{w}}{q_{V}}$$

q_V – dopuszczalne ciągłe obciążenie cieplne komory paleniskowej (tab. 3.5)

Przekrój komory

$$F_{\text{pal}} = \frac{B_{\text{ob}} \bullet Q_{w}}{q_{F}}$$

q_F – dopuszczalne ciągłe obciążenie cieplne poziomego przekroju komory (tab. 3.6)

Wysokosć komory

$$H_{\text{pal}} = \frac{V_{\text{pal}}}{F_{\text{pal}}}$$

H_pal – dla rusztu z narzutem ręcznym musi być większe od 2m, dla kotłów rusztowych większe od
4m (B=20-25 t/h) i większe od 6m (B>25 t/h) – H_palmin i H_palmax dla F_palmin, F_palmax, V_palmin, V_palmax

Wskaźnik jednostkowego obciążenia powierzchni paleniskowej

$$q_{P} = \frac{B_{\text{ob}} \bullet Q_{w}}{2(a + b) \bullet h_{p}}$$

a – szerokość komory; b – głębokość komory (tab. 3.8)
h_p – wysokość umieszczenia palników

Obliczanie teoretycznej temperatury spalania i ilości ciepła jaką powinny przejąć ekrany komory paleniskowej

Obliczeniowa ilość paliwa i ciepła

$$Q_{\text{ob}} = Q_{w} + i_{B2} - i_{B1} + \left( \lambda_{\text{pal}} - \Delta\lambda_{\text{pal}} - \Delta\lambda_{\text{up}} \right) \bullet V_{p}^{t} \bullet \left( i_{p2} - i_{p1} \right)\ \lbrack\frac{\text{kJ}}{\text{kg}}\rbrack$$

Q_w - wartość opałowa
i_B1, i_B2 - entalpia paliwa przed i za podgrzaniem w podgrzewaczu przedkotłowym
i_p1, i_p2 - entalpia powietrza przed i za podgrzaniem w podgrzewaczu przedkotłowym
λ_pal – współczynnik nadmiaru powietrza w palenisku
Δλ_pal - współczynnik przyrostu nadmiaru powietrza w palenisku
Δλ_up - współczynnik przyrostu nadmiaru powietrza w układzie pyłowym
V_p^t – teoretyczne zapotrzebowanie powietrza
Gdy nie ma podgrzewacza przedkotłowego to Q_ob = Q_w

Ilość ciepła doprowadzona do paleniska w paliwie

1. Z podgrzewaniem przed kotłem

Q_pow = (λ_pal−Δλ_pal−Δλ_up) • V_p^t • (i_pg−i_pz) + Δλ_pal • V_p^t • i_pz

λ_pal – współczynnik nadmiaru powietrza w palenisku
Δλ_pal - współczynnik przyrostu nadmiaru powietrza w palenisku
Δλ_up - współczynnik przyrostu nadmiaru powietrza w układzie pyłowym
V_p^t – teoretyczne zapotrzebowanie powietrza
i_pg - entalpia powietrza gorącego; i_pz - entalpia powietrza zimnego

1. Bez podgrzewania przed kotłem

Q_pow = (λ_pal−Δλ_pal−Δλ_up) • V_p^t • i_pg + (Δλ_pal + Δλ_up)•V_p^t • i_pz

Ciepło doprowadzone

Q_dopr = Q_ob + Q_pow + Q_rec

Q_ob - ciepło obliczeniowe
Q_pow - ilość ciepła doprowadzona do paleniska w powietrzu; Q_rec - ilość ciepła w recyrkulujących spalinach (=0)

Teoretyczna entalpia spalin

$$I_{t} = Q_{\text{ob}} \bullet \left( 1 - \frac{S_{w} + S_{gz} + S_{b}}{100} \right) + Q_{\text{pow}} + Q_{\text{rec}}$$

Q_ob - ciepło obliczeniowe
S_w - strata wylotowa; S_gz - strata w gorącym żużlu; S_b - strata w wodzie chłodzącej belkę nadrusztową
Q_pow - ilość ciepła doprowadzona do paleniska w powietrzu; Q_rec - ilość ciepła w recyrkulujących spalinach

Temperatura spalin t_sp (na podstawie I_t, tab 1.11)

Temperatura na wylocie z komory paleniska

t^″ = t_np − t

t_np – temperatura mięknienia popiołu (=1200 ^oC)
t - strefa zabezpieczenia przed zażużlaniem powierzchni konwecyjnych (50-100K)

Ilość ciepła odpowiadająca stracie przez promieniowanie

$$Q_{\text{prom}}^{\text{pal}} = 0,5 \bullet \frac{S_{\text{pr}}}{100} \bullet Q_{\text{ob}}$$

S_pr - strata przez promieniowanie; Q_ob - ciepło obliczeniowe

Ilość ciepła przekazywanego przez spaliny do czynnika roboczego w komorze paleniskowej

Q_pr = I_t − i^″ − Q_prom^pal

i^″ - entalpia na wylocie z komory paleniskowej (odczytana przy t^″, tab. 1.11)
I_t - teoretyczna entalpia spalin
Q_prom^pal - ilość ciepła odpowiadająca stracie przez promieniowanie

WYMIENNIKI CIEPŁA

Obliczanie entalpii spalin na odpływie z przegrzewacza pary

Ilość ciepła wymieniona w wymienniku (ilość ciepła potrzebna do przegrzewu pary)

$$Q_{i} = \frac{D}{B_{\text{ob}}} \bullet \left( i_{2} - i_{1} \right) - Q_{\text{pr}}$$

D - wydajność kotła

i₁,  i₂ - entalpia czynnika na dopływie i wypływie z wymiennika

B_ob - obliczeniowa ilość paliwa

Q_pr - ilość ciepła wypromieniowana z komory paleniskowej (jeśli nie jest podana, =0)

Ilość ciepła przejęta w wymienniku

Q_i = φ • (I_sp1 − I_sp2 + λ_i • V_p^t • i_pow)

φ – współczynnik uwzględniający stratę promieniowania

$$\varphi = 1 - \frac{S_{\text{pr}}}{100}$$

S_pr - strata przez promieniowanie

I_sp1,  I_sp2 - entalpia spalin na dopływie i odpływie do kanału
λ_i – współczynnik przyrostu nadmiaru powietrza
V_p^t - teoretyczne zapotrzebowanie powietrza
i_pow - entalpia powietrza

Lub

$$Q_{i} = \frac{k \bullet H_{i} \bullet t_{m}}{B_{\text{ob}}}$$

k - współczynnik przenikania ciepła

H_i – powierzchnia i-tego wymiennika

t_m - średnia logarytmiczna różnica temperatur

$$k = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_{1}} + \frac{d_{Z}}{\lambda_{Z}} + \frac{d_{r}}{\lambda_{r}} + \frac{d_{0}}{\lambda_{0}} + \frac{1}{\alpha_{2}}}$$

α₁, α₀ – współczynnik wnikania ciepła od spalin do ścianki i od ścianki do czynnika

λ_ż, λ_r, λ₀ – współczynnik przewodzenia przez warstwę żużla, rurę, osad

d_ż, d_r, d₀ – grubość warstw żużla, rury, osadu

Entalpia spalin na odpływie

$$I_{sp2} = I_{sp1} + \lambda \bullet V_{p}^{t} \bullet i_{\text{pow}} - \frac{Q_{\text{prz}}}{\varphi}$$