I0в - энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур
(CV)RO (CV)N2 (CV)Н2О - энтальпия 1м3 3-атомных газов, азота, водяного пара [табл.3 к.п.]
I0изб- энтальпия теоретического объема продуктов сгорания
I - энтальпия продуктов сгорания при α > 1
Расчет энтальпий продуктов сгорания
Таблица 4
Поверхность нагрева | t0 после поверхности нагрева | I0в = V0(СV)в | I0СО2 = V0Ro2(СV) N2+ V0N2(СV)N2 +V0H2O(СV)H2O | I0изб = (αi – 1) | I =I0r + I0изб |
2000 | 29893,4204 | 37009,5203 | 1494,6710 | 38504,1913 | |
Верх топочной | 1900 | 28259,6876 | 34953,2676 | 1412,9844 | 36366,2520 |
камеры | 1800 | 26625,9548 | 32880,5991 | 1331,2977 | 34211,8968 |
αт =1,05 | 1700 | 25031,1204 | 30839,8392 | 1251,5560 | 32091,3952 |
1600 | 23446,0106 | 28814,3999 | 1172,3005 | 29986,6938 | |
1500 | 21851,1762 | 26796,7385 | 1092,5588 | 27889,2973 | |
1400 | 20256,3418 | 24816,4968 | 1012,8171 | 25829,3139 | |
1300 | 18661,5074 | 22816,3532 | 933,0754 | 23749,4286 | |
1200 | 17115,296 | 20860,3516 | 855,7648 | 21716,1164 | |
1100 | 15559,36 | 18951,4998 | 777,9680 | 19729,4678 | |
1000 | 14003,424 | 17049,3852 | 700,1712 | 17749,5564 | |
900 | 12496,111 | 15161,6929 | 624,8056 | 15786,4985 | |
800 | 11027,6964 | 13304,8074 | 551,3848 | 13856,1922 |
Первый конвективный пучок α1k.n = 1.15 | 1000 | 14003,424 | 17049,3852 | 2100,5136 | 19149,8988 |
900 | 12496,111 | 15161,6929 | 1874,4167 | 17036,1096 | |
800 | 11027,6964 | 13304,8074 | 1654,1545 | 14958,9619 | |
700 | 9549,5572 | 11484,3705 | 1432,4336 | 12916,8041 | |
600 | 8090,8672 | 9715,6234 | 1213,6301 | 10929,2535 | |
500 | 6671,0756 | 8002,2227 | 1000,6613 | 9002,8840 | |
400 | 5280,4578 | 6315,2344 | 792,0687 | 7107,3031 | |
300 | 3928,7384 | 4675,8908 | 589,3108 | 5265,2016 |
Второй конвектив-ный пучек α2k.n = 1,25 | 600 | 9731,62 | 11549,671 | 2432,905 | 13982,276 |
500 | 8245,12 | 9772,176 | 2061,28 | 11833,456 | |
400 | 6798,26 | 8049,832 | 1699,565 | 9749,3975 | |
300 | 5381,13 | 6354,130 | 1345,2825 | 7699,4121 | |
200 | 4003,64 | 4705,801 | 1000,91 | 5706,7109 |
αэк = 1,35
400
5280,4578
6315,2344
1848,1602
8163,3946
300
3928,7707
4675,8908
1375,0697
6051,9231
200
2596,4682
3083,0569
908,7639
3991,8208
100
1293,3718
1523,6159
452,6801
1976,2960
| |||||
2.7. Тепловой баланс. При работе парового или водогрейного котла вся поступающая в него тегшота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре или воде, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты, поступающей в котлоагрегат, называется располагаемой теплотой и обозначается Qpp . Между теплотой, поступающей в котлоагрегат и покинувшей его должно существовать равенство. Теплота покинувшая котлоагрегат , представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанной с техническим процессом выработки пара. При тепловом расчете парогенератора или водогрейного котла, тепловой баланс составляют для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива. Тепловой баланс котла составляют принципиально к установившемуся тепловому режиму. При поверочном расчете котлоагрегата определяют КПД по оборотному балансу. Определение располагаемой теплоты, кДж / м3[ таб.2, д.п.] Qpp = Qс н =37430 кДж/м3 где Qс н – низшая теплота сгорания . Определение теплоты с уходящими газами, % g2 = (Iху - α ух * I0х.в.)*(100 – g4) : Qpp (2.9) где Iху - энтальпия уходящих газов, определяется при соответствующих значениях коэффициента избытка воздуха в уходящих газах [ табл.4, к.п.] tух=150°С I0хв =39,8 * V0= 39,8 * 9,72468= 387,039 кДж/м3 α ух = α эк = 1,35 g2 = 0, т.е. топливо - газ g2 =( 2984,0584 –1,35*387,039)*(100-0) : 37430 = 6,57% Определение потерь теплоты от химической неполноты сгорания, % g3 = 0,5 % g6 = 0, т.к. топливо - газ. Определение потерь теплоты от наружного охлаждения, % g5 = g5ном * (Dном : D ) где -g5ном = 1,7 % Опред еление КПД бру тто парового котла из уравнения теплового баланса, % ηбр= 100 – ( g2 + g3 + g4 + g5 + g6 ), % (2.10) ηбр = 100 – (6,57 + 0,5 + 0 + 1,7 + 0 ) = 91,22 % | |||||
Определение полезной мощности парового котла Qп.г. = DП.Е. ( iП.П. – i П.П.) + DН.П. (iН.П. – iП.В.) + 0.01 * P (DП.Е. + DН.П.) * ( i кип – iп.в. ) (2.11) где – DП.Е. = 0 – расход выработанного переднего пара, кг / с DН.П. - расход выработанного насыщенного пара, кг / с DН.П. - 10000 / 3600 = 2,7778 кг / с P - непрерывная продувка парового котла , % учитывается только при P = 2% ; P = 3% . QП.Г. = 2,777 (2790 – 435,8 ) + 0,01 * 3 ( 0 + 2,77 ) * ( 828 – 435,8 ) = 6564,5897 к Вт Определение расхода топлива, м3 / с ВП.Г. = QП.Г. :(Q pp * ηбр) * 100 (2.12) где QП.Г. - полезная мощность парового котла Q pp - располагаемая теплота, кДж /м3 ηбр - КПД брутто парового котла ВП.Г. = ( 6383,794 / 37560 х 91,17) х 100 = 0.2 М3 / С Определение коэффициента сохранения теплоты φ = 1 – g5 : ηбр + g5 φ = 1 – 1,7 : (91,22 +1,7)=0,981 (2.13) 2.8. Расчет топочной камеры Расчет топочных камер заключается в определении температур продуктов сгорания на выходе из топки и количества теплоты, отданного дымовыми газами экранной поверхности нагрева. В конце курсового проекта проверяется надежность работы топочной камеры. В современных теплогенераторах , топочная камера частично экранирована, поэтому, в результате лучистого теплообмена, между газами и экранными поверхностями, температура газов снижается. Лучистый теплообмен, в топочной камере, зависит от площади поверхности экранных труб, от полезного тепловыделения в топке, от частоты поверхности экранных труб, от вида сжигаемого топлива. |