Смекни!
smekni.com

Тепловой расчёт промышленного парогенератора ГМ-50-1 (стр. 2 из 9)

· Для твёрдого топлива:

· Для газообразного топлива:


V°вII=0.0476∙[0.5∙СО+0.5∙Н2+1.5∙Н2S+∑(m+0.25∙n)∙СmНn–О2]=

=0.0476∙(0+(1+0,25*4)*93,9+(2+0,25*6)*3,1+(3+0,25*8)*1,1+(4+0,25*10)*0,3+(5+0,25*12)*0,1)=9,84844 м/м;

V°N2II=0.79∙V°вII+0.01∙N2=0.79∙9.84844+0.01∙1,3=7.8 м/м;

V°RO2II=0.01∙(СО2+СО+Н2S+∑m∙СmНn)=0.01∙(0.2+1∙93.2+2∙3,1+3∙1.1+4∙0.3+5Ч0,1)=1.053 м/м;

V°Н2OII=0.01∙(Н2S+Н2+∑0.5∙n∙СmНn+0.124∙dr)+0.0161∙V°в=0.01∙(0.5∙4∙93.9+6·3,1·0,5+0.5∙8∙1.1+0.5∙10∙0.3+0.5∙12·0,1+0,124·)+0.0161∙9.84844=2.2 м/м;

· Для смеси топлив:

V°в=V°вI+Х∙V°вII=10,6+1,9∙9,84844=29,22 м/кг;

V°N2=V°N2I+Х∙V°N2II=8,378+1,9∙7.8=23,198 м/кг;

VRO2=V°RO2I+Х∙V°RO2II=1,6+1,9∙1.053=3,6 м/кг;

V°Н2O=V°Н2OI+Х∙V°Н2OII=1,45+1,9∙2,2=5,63м/кг;

Расчёт действительных объёмов.

VN2=V°N2+(a–1)∙V°в=23,198+(1.1–1)∙29,22=26,12 м/кг;

VН2O=V°Н2O+0.0161∙(a–1)∙V°в=5,63+0.0161∙(1.1–1)∙29,22=5,68м/кг;

Vr=VRO2+VN2+VН2O=3,6+26,12+5,68=35,4 м/кг;

Объёмные доли трёхатомных газов.

rRO2=VRO2/Vr=3,6/35,4=0.102

rН2O=VН2O/Vr=5,68/35,4=0.16

rn=rRO2+rН2O=0.102+0.16=0.3


Концентрация золы в продуктах сгорания

m=А ∙aун/(100·Gr)=0,1∙0.95/(100·42,98)=0,000022 кг/кг;

Gr=1-A/100+1.306∙a· V°в=1-0,1/100+1.306·1.1·29,22=42,98кг/кг;

2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

I°в=V°в∙(сt)в=29.22∙1436=41959,92 кДж/кг;

I°r=VRO2∙(сJ)RO2+V°N2∙(сJ)N2+V°Н2О∙(сJ)Н2О=3,6∙2202+23,198∙1394+5,63∙1725=49826,41кДж/кг;

Ir=I°r+(a–1)∙I°в+Iзл;

т.к. (А ∙aун/Qн)∙10=(0,1∙0.95/110368,7)∙10=0,0008<1.5,

то Iзл – не учитывается;

Ir=I°r+(a–1)∙I°в=49826,41+(1.1–1)∙41959,92=54023,34 кДж/кг.

Полученные результаты после проверки на компьютере и уточнения офор- мим в виде даблицы 2.3

Таблица 2.3 Результаты расчёта топлива.

Для твёрдого топлива Для газообразного топлива Для смеси топлив Энтальпии при t=1000 °С
V°вI=10,6 V°N2I=8,378 V°RO2I=1,6 V°Н2OI=1,45 V°вII=9.84844 V°N2II=7.8 V°RO2II=1.053 V°Н2OII=2,2 V°вII=29,22 V°N2II=23,09 V°RO2II=3,6 V°Н2OII=5,63 Воздуха: I°в=41959,92 Газа: I°r=49826,41 Ir=54023,34 Золы: Iзл=0.00

При aт=1.1, t=1000°С.

Значение коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки и присосов воздуха в элементах и газоходах котельной установки принимаем по таблице 5.


Таблица 2.4 Присосы воздуха по газовому тракту.

Участки газового тракта. ∆a a Температура, °С.
Топка 0.1 1,1 100–2200
Пароперегреватель 0,05 1,15 600–1200
Экономайзер 0,08 1,23 200–900
Воздухоподогреватель 0,06 1,29 100–600

Данные расчётов энтальпии продуктов сгорания топлива при различных температурах газов в различных газоходах сведены в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 Энтальпии продуктов сгорания в газоходах.

t, °С Участки конвективных поверхностей нагрева
1,1 1,15 1,23 1,29
100 4846,011 5578,849
200 9777,533 10787,96 11254,31
300 14848,19 16379,02 17085,56
400 20056,08 22114,92 23065,15
500 25386,66 27984,91 29184,09
600 30833,56 32046,19 33986,4 35441,56
700 36421,62 37851,94 40140,45
800 42190,41 43841,34 46482,83
900 48048,5 49920,04 52914,51
1000 54023,34 56121,33
1100 60024,26 62354,56
1200 66042,61 68605,21
1300 72270,49
1400 78520,91
1500 84770,96
1600 91118,2
1700 97503,2
1800 103939,3
1900 110453,8
2000 116932,3
2100 123509,7
2200 130060,2

Таблица 2.6. Характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева.

Величина Един-ица Топка Участки конвективных поверхностей нагрева
1.1 1.125 1.19 1.26
VRO2 м/кг 3,6 3,6 3,6 3,6
VN2=V°N2+(a-1)∙V°в –//– 26,12 26,85 28,75 30,8
VН2O=V°Н2O+ +0.0161∙(a-1)∙V°в –//– 5,68 5,69 5,72 5,75
Vr=VRO2+VN2+VН2O –//– 35,4 36,14 38,1 40,15
rRO2=VRO2/Vr –//– 0,102 0.1 0.09 0.089
rН2O=VН2O/Vr –//– 0.16 0.157 0.15 0.14
rn=rRO2+rН2O –//– 0.3 0.26 0.24 0.229
10∙А ∙aун/Qн кг/МДж 0,03 0,03 0,025 0,024
м= А ∙aун/(100·Gr) кг/кг 0,000022 0,000022 0,00002 0,000021

На рис.1 представлена схема котла ГМ-50-1

Рис. 1 Схема котла ГМ-50-1.

1-Топочная камера

2-Барабан

3-Фестон

4-Пароперегреватель

5-Экономайзер

6-Воздухоподогреватель


3. Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива

Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива преждставлен в таблице 3

ТАБЛИЦА 3.

Величина Единица Расчёт
Наименование Обозначение Расчётная формула или способ определение
Располагаемая теплота топлива
кДж/кг
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива

По таблице 4–3

% 0,5
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива

По таблице 4–3

% 0
Температура уходящих газов
По заданию °С 140
Энтальпия уходящих газов
По IJ–таблице кДж/кг 7849,0334
Температура воздуха в котельной
По выбору °С 30
Энтальпия воздуха в котельной
По IJ–таблице кДж/кг 1139,58
Потеря теплоты с уходящими газами
%
Потеря теплоты от наружного охлаждения
По рис. 3–1 % 0,9
Сумма теплов.пот.
%
К.п.д. парогенератора
%
Коэффициент сохранения теплоты
Паропроизводительность агрегата

D

По заданию кг/с 49
Давление пара в барабане
По заданию МПа 44,4
Температура перегретого пара
По заданию °С 450
Температура питательной воды
По заданию °С 145
Удельная энтальпия перегретого пара
По табл. VI–8 кДж/кг 3342
Удельная энтальпия питательной воды
По табл. VI–6 кДж/кг 611
Значение продувки p По выбору % 70
Полезно используемая теплота в агрегате
кВт
Полный расход топлива
кг/с
Расчётный расход топлива
кг/с