Следовательно, удельная теплота сгорания смеси определиться как
где – теплота сгорания твёрдого топлива, кДж/кг;
– доля твёрдого топлива по теплу, %;
Количество теплоты, вносимое в топку с газом:
Тогда расход газа (в м3) на 1 кг твёрдого топлива будет равен:
где – теплота сгорания газа, кДж/м. Проверка:
2.3 Объёмы воздуха и продуктов сгорания
Необходимое для полного сгорания топлива количество кислорода, объёмы и массовые количества продуктов сгорания определяются из нижеследующих стехиометрических уравнений:
· 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∙[(1+0.25∙4)∙93.2+(2+0.25∙6)∙2.6+(3+0.25∙8)∙1.2+(4+0.25∙10)∙0.7+]=9.8079 м/м;
V°N2II=0.79∙V°вII+0.01∙N2=0.79∙9.8079+0.01∙2=7.76 м/м;
V°RO2II=0.01∙(СО2+СО+Н2S+∑m∙СmНn)=0.01∙(0.3+1∙93.2+2∙2.6+3∙1.2+4∙0.7)=1.051 м/м;
V°Н2OII=0.01∙(Н2S+Н2+∑0.5∙n∙СmНn+0.124∙dr)+0.0161∙V°в=0.01∙(0.5∙4∙93.2+0.5∙6∙2.6+0.5∙8∙1.2+0.5∙10∙0.7+0.124∙10)+0.0161∙9.8079=2.16031 м/м;
· Для смеси топлив:
V°в=V°вI+Х∙V°вII=4.7593+0.21∙9.8079=6.81896 м/кг;
V°N2=V°N2I+Х∙V°N2II=3.7638+0.21∙7.76=5.3952 м/кг;
VRO2=V°RO2I+Х∙V°RO2II=0.8658+0.21∙1.051=1.0865 м/кг;
V°Н2O=V°Н2OI+Х∙V°Н2OII=0.551+0.21∙2.16031=1.004665 м/кг;
Расчёт действительных объёмов.
VN2=V°N2+(a–1)∙V°в=5.3952+(1.2–1)∙6.818=6.7589 м/кг;
VН2O=V°Н2O+0.0161∙(a–1)∙V°в=1.005+0.0161∙(1.2–1)∙6.819=1.027 м/кг;
Vr=VRO2+VN2+VН2O=1.0865+6.76+1.03=8.8725 м/кг;
Объёмные доли трёхатомных газов.
rRO2=VRO2/Vr=1.0865/8.8725=0.122462
rН2O=VН2O/Vr=1.33/8.8725=0.1157
rn=rRO2+rН2O=0.122462+0.1157=0.2382
Концентрация золы в продуктах сгорания.
m=А ∙aун/(100·Gr)=33.8∙0.95/(100·11.35)=0.03574 кг/кг;
Gr=1-A/100+1.306∙a· V°в=1-33.8/100+1.306·1.2·6.819=11.35 кг/кг;
2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
I°в=V°в∙(сt)в=6.819∙1436=9792.08 кДж/кг;
I°r=VRO2∙(сJ)RO2+V°N2∙(сJ)N2+V°Н2О∙(сJ)Н2О=1.0865∙2202+5.3952∙1394+1.005∙1725=11655.63 кДж/кг;
Ir=I°r+(a–1)∙I°в+Iзл;
т.к. (А ∙aун/Qн)∙10=(33.8∙0.95/26077)∙10=1.23<1.5,
то Iзл – не учитывается;
Ir=I°r+(a–1)∙I°в=11655.63+(1.2–1)∙9792.08=13614.04 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=4.7593 V°N2I=3.7638 V°RO2I=0.8658 V°Н2OI=0.551 |
V°вII=9.8079 V°N2II=7.76 V°RO2II=1.051 V°Н2OII=2.16031 |
V°вII=6.81896 V°N2II=5.3952 V°RO2II=1.0865 V°Н2OII=1.0047 |
Воздуха: I°в=9792.08 Газа: I°r=11655.63 Ir=13614.04 Золы: Iзл=0.00 |
При aт=1.2, t=1000°С.
Значение коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки и присосов воздуха в элементах и газоходах котельной установки принимаем по таблице 2.4.
Таблица 2.4 Присосы воздуха по газовому тракту.
|
Участки газового тракта. |
∆a |
a |
Температура, °С. |
|
Топка |
0.1 |
1,2 |
100–2200 |
|
Пароперегреватель I ст. |
0,05 |
1,25 |
600–1200 |
|
Экономайзер II ст. |
0,04 |
1,29 |
400–900 |
|
Воздухоподогреватель II ст. |
0,03 |
1,32 |
300–600 |
|
Экономайзер I ст. |
0,04 |
1,36 |
200–500 |
|
Воздухоподогреватель I ст. |
0,03 |
1,39 |
100–400 |
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.
Таблица 2.6 Характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева.
|
Величина |
Един-ица |
Топка |
Участки конвективных поверхностей нагрева |
||||
|
1.200 |
1.225 |
1.27 |
1.305 |
1.34 |
1.375 |
||
|
VRO2 |
м/кг |
1.087 |
1.087 |
1.087 |
1.087 |
1.087 |
1.087 |
|
VN2=V°N2+(a-1)∙V°в |
–//– |
6.759 |
6.929 |
7.24 |
7.47 |
7.714 |
7.95 |
|
VН2O=V°Н2O+ 0.0161∙(a-1)∙V°в |
–//– |
1.027 |
1.029 |
1.034 |
1.038 |
1.042 |
1.046 |
|
Vr=VRO2+VN2+VН2O |
–//– |
8.872 |
9.045 |
9.357 |
9.599 |
9.842 |
10.09 |
|
rRO2=VRO2/Vr |
–//– |
0.122 |
0.12 |
0.116 |
0.113 |
0.11 |
0.108 |
|
rН2O=VН2O/Vr |
–//– |
0.116 |
0.114 |
0.11 |
0.108 |
0.106 |
0.104 |
|
rn=rRO2+rН2O |
–//– |
0.238 |
0.234 |
0.227 |
0.221 |
0.216 |
0.211 |
|
m= А ∙aун/(Gr·100) |
кг/кг |
0.0357 |
0.0358 |
0.0359 |
0.0359 |
0.036 |
0.036 |
|
10∙А ∙aун/Qн |
кг/МДж |
1.231 |
1.231 |
1.231 |
1.231 |
1.231 |
1.231 |
На рис.1 представлена схема котла К-50-40-1
Рис.1 Схема котла К-50-40-1
1-Торочная камера
2-Пароперегреватель
3-Экономайзер
4-Воздухоподогреватель
5-Фестон
6-барабан
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 |
% |
2 |
|
|
Температура уходящих газов |
По заданию |
°С |
140 |
|
|
Энтальпия уходящих газов |
По IJ–таблице |
кДж/кг |
1955,4 |
|
|
Температура воздуха в котельной |
По выбору |
°С |
30 |
|
|
Энтальпия воздуха в котельной |
По IJ–таблице |
кДж/кг |
265,94 |
|
|
Потеря теплоты с уходящими газами |
% |
|||
|
Потеря теплоты от наружного охлаждения |
По рис. 3–1 |
% |
0,9 |
|
|
Сумма тепловых потерь |
% |
|||
|
К.п.д. парогенератора |
% |
|||
|
Коэффициент сохранения теплоты |
— |
|||
|
Паропроизводительность агрегата |
D |
По заданию |
кг/с |
48 |
|
Давление пара в барабане |
По заданию |
МПа |
4,4 |
|
|
Температура перегретого пара |
По заданию |
°С |
445 |
|
|
Температура питательной воды |
По заданию |
°С |
140 |
|
|
Удельная энтальпия перегретого пара |
По табл. VI–8 |
кДж/кг |
3313 |
|
|
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 |
|||
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
