Определить количество теплоты, переданное лучевоспринимающим поверхностям топки котельного агрегата, работающего на высокосернистом мазуте состава: Ср =83,0%; Нр =10,4%; Sрл =2,8%; Ор =0,7%; Ар =0,1%; Wp =3,0%, если известны полезное тепловыделение в топке Qт=39100 кДж/кг, коэффициент избытка воздуха в топке αт=1,15, температура газов на выходе из топки '' θт =1100°С и потери теплоты в окружающую среду q5=1,0%.
Решение
Количество теплоты переданное в топке рассчитывается по формуле:
=φ(-)
Теоретический объем воздуха подаваемого в топку:
V0 = 0,0889(CР+ 0,375 SРо+k) + 0,265 HР – 0,0333 O Р
V0 = 0,0889(83,0 + 0,375 2,8) + 0,265 10,4 – 0,0333 0,7=10,205 м3/кг
Объем азота:
= 0,79 V0 + 0,8 (NР / 100)
= 0,79 10,205 + 0,8 (0 / 100)=8,1 м3/кг
Объем трехатомных газов:
= 1,866 (C Р + 0,375 S р) /100
= 1,866 (83 + 0,375 2,8) /100=1,57 м3/кг
Объем водяных паров:
= 0,111 HР + 0,0124 WР + 0,0161 ∙ V0 ,
= 0,111 10,4 + 0,0124 3,0 +0,0161 ∙ 10,205=1,36 м3/кг
Расчёт энтальпий воздуха и продуктов сгорания производим при действительных коэффициентах избытка воздуха на выходе из топки для температуры θт =1100°С.
Определяем энтальпию теоретического объёма воздуха I0в, кДж/кг (кДж/м3), для всего выбранного диапазона температур
I0в= V0·(с)в,
где: (с)в – энтальпия 1м3 воздуха, кДж/кг
V0 – теоретический объём воздуха, м3/кг.
Определяем энтальпию теоретического объёма продуктов сгорания I0г, (кДж/кг), для всего выбранного диапазона температур
H0г = VRO2· (с)RO2 + V0N2·(с)N2+ V0H2O· (с)H2O,
где:(с)RO2, (с)N2, (с)H2O – энтальпии 1м3 трёхатомных газов, теоретического объёма азота, теоретического объёма водяных паров, кДж/ м3;
VRO2, V0N2, V0H2O – объёмы трёхатомных газов, теоретический объём азота и водяного пара, м3/кг.
Температура, 0С (с)RO2 (с)N2 (с)H2O (с)в
1100 2465 1550 1932 1600
I0г = 1.57·2465 + 8.1·1550+ 1.36·1932=19052.6 кДж/кг
I0в= 10,205·1600=16328 кДж/кг
Энтальпия газов на выходе из топки:
I11= I0г +(α–1) I0в=19052.6+(1.15-1)16328=21501.8 кДж/кг
Коэффициент сохранения теплоты:
φ=1- q5/100=1-1/100=0,99
Количество теплоты переданное в топке:
=0,99(39100-21501,8)=17422,2 кДж/кг
ОТВЕТ: Qл=17422,2 кДж/кг