WP
|
AP
|
SPO+K
|
CP
|
HP
|
NP
|
Qрн, МДж/кг
|
3,0
|
0,05
|
0,3
|
84,65
|
11,7
|
0,3
|
40277=9635,6Ккалл/кг
|
Из таблицы для заданного топлива выбираем объёмы продуктов сгорания
(м3/кг):
Vº = 10,6; VºН2О
= 1,51; Vог = 11,48; VRO2 = 1,58; VºN2 = 8,4;
Коэффициент избытка воздуха в топке для данного топлива принимаем
равным α″т = 1,1
Значения α в последующих газоходах определяются следующим
образом:
α″Iкп = α″т + ∆
α Iкп = 1,1 + 0,05 = 1,15
α″IIкп = α″Iкп +
∆ α IIкп = 1,15 + 0,1 = 1,25
α″вэ = α″IIкп + ∆
α вэ = 1,15 + 0,1 = 1,35
где: ∆ α Iкп, ∆ α IIкп,
∆ α вэ - величины присосов в первом, втором конвективных
пучках и водяном экономайзере соответственно
Объём водяных паров:
VH2O = VºН2О
+ 0,0161 · (αcр-1) · Vº
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,1-1) · 10,6
= 1,53
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,125-1) ·
10,6 = 1,53
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,2 - 1) ·
10,6 = 1,54
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,3 - 1) ·
10,6 = 1,56
Объём дымовых газов:
VГ = VR2O + VoN2
+ VH2O + (αcр-1) · Vº
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 +
(1,1-1) · 10,6 = 12,57
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 +
(1,125-1) · 10,6 = 12,84
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,54 +
(1,2-1) · 10,6 = 13,7
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,56 +
(1,3-1) · 10,6 = 14,7
Объёмные доли сухих трехатомных газов:
rRO2 = VR2O/VГ
rRO2= 1,58/12,57 = 0,126
rRO2= 1,58/12,84 = 0,123
rRO2= 1,58/13,7
= 0,115
rRO2= 1,58/14,7
= 0,108
Объёмные доли водяных паров:
rH2O = VH2O /VГ
rH2O=1,53/12,57 = 0,122
rH2O=1,53/12,84 = 0,119
rH2O=1,54/13,7 = 0,112
rH2O=1,56/14,7 = 0,106
Суммарные объемные доли:
rп =rR2O+rH2O
rп = 0,126 + 0,122 = 0,248
rп = 0,123 + 0,119 = 0,242
rп = 0,115 + 0,112 = 0,227
rп = 0,108 + 0,106 = 0,214
Расчетные значения объёмов продуктов сгорания сведём в таблицу
2, составленную применительно к котлу с четырьмя газоходами (топка, первый и второй
конвективные пучки, водяной экономайзер)
Таблица 2. Объёмы продуктов сгорания,
объёмные доли трёхатомных газов
Газоход
|
Vº = 10,6 м3/кг; VºН2О = 1,51 м3/кг; VRO2 = 1,58 м3/кг; VºN2 = 8,4 м3/кг.
|
α″
|
αср
|
VH2O
|
VГ
|
rRO2
|
rH2O
|
rп
|
Топка
|
1,1
|
1,1
|
1,53
|
12,57
|
0,126
|
0,122
|
0,248
|
I КП
|
1,15
|
1,125
|
1,53
|
12,84
|
0,123
|
0,119
|
0,242
|
II КП
|
1,25
|
1,2
|
1,54
|
13,7
|
0,115
|
0,112
|
0,227
|
ВЭ
|
1,35
|
1,3
|
1,56
|
14,7
|
0,108
|
0,106
|
0,214
|
Энтальпии дымовых газов на 1 кг топлива подсчитываются по формуле:
Iг = Ioг
+ (α-1) Iов, кДж/ кг
где: Ioг - энтальпия
газов при коэффициенте избытка воздуха α = 1 и температуре газов υ,°С,
кДж/ кг; Iов - энтальпия теоретически
необходимого воздуха при нормальных условиях, кДж/ кг;
Значения Ioг и
Iов для заданного топлива приведены
в таблице.
При α″т = 1,1 и υ = 900 ÷ 1900°С
Iг = 15872 + 0,1 · 13658 =
17238
Iг = 19820 + 0,1 · 17002 =
21520
Iг = 23852 + 0,1 · 20395 =
25892
Iг = 27989 + 0,1 · 23873 =
30376
Iг = 32193 + 0,1 · 27359 =
34929
Iг = 36452 + 0,1 · 30883 =
39540
При α″Iкп = 1,15 и υ = 500 ÷
1100°С
Iг = 8375 + 0,15 · 7291 =
9469
Iг = 12020 + 0,15 · 10441
= 13586
Iг = 15872+ 0,15 · 13658 =
17921
Iг = 19820 + 0,15 · 17002
= 22370
При α″IIкп = 1,25 и υ = 300 ÷
700°С
Iг = 4885 + 0,25 · 4292 =
5958
Iг = 8375 + 0,25 · 7291 =
10198
Iг = 12020 + 0,25 · 10441
= 14630
При α″вэ = 1,35 и υ = 100 ÷
300°С
Iг = 1592 + 0,35 · 1412 =
2086
Iг = 4885 + 0,35 · 4292 =
6387
Рассчитанные значения энтальпий сведем в таблицу 3.
Таблица 3. Энтальпии продуктов сгорания
t,°С
|
Ioг, кДж/кг
|
Iов, кДж/кг
|
Iг = Ioг
+ (α-1) Iов, кДж/ кг
|
α″т = 1,1
|
α″Iкп = 1,15
|
α″вэ = 1,35
|
I
|
∆I
|
I
|
∆I
|
I
|
∆I
|
I
|
∆I
|
100
|
1592
|
1412
|
|
|
|
|
|
|
2086
|
|
300
|
4885
|
4292
|
|
|
|
|
5958
|
|
6387
|
4301
|
500
|
8375
|
7291
|
|
|
9469
|
|
10198
|
4240
|
|
|
700
|
12020
|
10441
|
|
|
13568
|
4117
|
14630
|
4432
|
|
|
900
|
15872
|
13658
|
17238
|
|
17921
|
4335
|
|
|
|
|
1100
|
19820
|
17002
|
21520
|
4282
|
22370
|
4449
|
|
|
|
|
1300
|
23852
|
20395
|
25892
|
4372
|
|
|
|
|
|
|
1500
|
27989
|
23873
|
30376
|
4484
|
|
|
|
|
|
|
1700
|
32193
|
27359
|
34929
|
4553
|
|
|
|
|
|
|
1900
|
36452
|
30883
|
39540
|
4611
|
|
|
|
|
|
|
Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива.
Располагаемое тепло на 1 кг топлива:
Qрр = Qнр + h тл;
где: Qнр - низшая
теплота сгорания рабочей массы топлива,
Qнр = ;
h тл - физическое
тепло топлива, для мазута h тл
= Стл×tтл.
tтл - температура топлива,
равняется 120 0С
Стл - теплоемкость мазута
Стл=1,74+0,0025 tтл=1,74+0,0025х120=2,04
h Тл=2,04х120=244,8
кДж/кг
Следовательно, Qрр
= 40277+244,8 =40521,8 =9694,2Ккалл/кг.
Потери тепла от химической и механической неполноты сгорания
топлива составляют соответственно:
q3 = 1 %,
q4 = 0
Потери тепла с уходящими газами:
q4), %
где: Iух - энтальпия уходящих
газов; принимаем при соответствующем избытке воздуха α ух = α"вэ
= 1,35 и температуре уходящих газов tх = 195°С
Iух = 4300;
I˚хв - энтальпия теоретически
необходимого количества холодного воздуха,
I˚хв = Vº · С хвt при t = 30°С
С хв = 39,8 кДж/кг, тогда
I˚хв = 10,6 · 39,8·1,53
= 655,5 кДж/кг
q2 = = 8%
Потери тепла от наружного охлаждения:
%
Коэффициент полезного действия котлоагрегата определяется:
= 100
- (q2 + q3
+ q4 + q5)
= 100 - (8+ 1+ 0 + 2,2) = 88,8%
Коэффициент сохранения тепла:
= = 1 - 2,2/ (2,2+ 88,8) =0,975
Тепло, полезно отданное в паровом котле:
Qка = Dнп
(iнп - i пв) + Dпр (iкв - i пв) где:
Dнп - количество выработанного
насыщенного пара,
Dнп = 10000 кг/ч = 2,7 кг/с
Dпр - расход воды на продувку
котла,
,
где p - процент продувки,
Dпр = = 0,081кг/с
iнп - энтальпия насыщенного
пара, определяется по таблицам по давлению в барабане котла, iнп
= 2788 кДж/кг;
iпв - энтальпия питательной
воды,
iпв = С в · t пв, кДж/кг,
где: С в - теплоемкость воды, С в = 4,19
кДж/ (кг ·°С)
t пв - температура
питательной воды, принимаем t пв
= 100°С
iпв = 4,19 · 100 = 419 кДж/кг;
iкв - энтальпия кипящей воды
в барабане котла, определяется по таблицам по давлению в барабане, iкв = 830 кДж/кг;
Qка = 2,7· (2788 - 419) +
0,081· (830 - 419) =6429,6кВт
Расход топлива, подаваемого в топку:
В = = =0,178кг/с =643,2 кг/ч;
Расход топлива на весь период работы котла
=666,9Ккалл/кг-энтальпия насыщенного
пара.
- теплота 10т пара.
- теплота вырабатываемая одним
котлом за 200ч.
Нам нужно выработать за 200ч 1000Гкалл, а один котел вырабатывает
1320Гкалл, следовательно, нам нужно запускать его на 75,75% от максимальной мощности.
Все расчётные данные остаются такими же, только изменится
Расход топлива на весь период работы второго котла Из полученных результатов видно, что запуск
второго котла нам не нужен.