По данным таблицы 2 и результатам расчета задачи 1 определить:
- теоретический и действительный объем воздуха;
- теоретический и действительный объем продуктов полного сгорания;
- энтальпию продуктов сгорания на выходе из котла.
Исходные данные: коэффициент избытка воздуха в топке αт=1,2; присосы воздуха в водухоподогреватель Δαвп=0,2; коэффициент избытка воздуха на выходе из котла αух=1,48; температура уходящих газов Θух=151 ˚С; способ шлакоудаления – в твердом состоянии.
Решение
Теоретический объем сухого воздуха, необходимый для полного сгорания топлива (при α=1 и нормальных условиях: 0 °С и 101,3 кПа) равен:
V0н=0,0889×Cr+0,375×Sp+or+0,265×Hr-0,0333×Or=0,0889×52,55+0,375×1+0,265×3,31-0,0333×4,19=5,442м3кг
Действительный объем воздуха, поступившего в топку,
Vд=αт×V0н=1,2×5,442=6,53 м3кг
3. Теоретические объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива (α=1):
- азота:
V0 N2н=0,79×V0н+0,008×Nr=0,79×5,442+0,008×1,5=4,31м3кг
- трехатомных газов:
V0 RO2н=0,01866×Cr+0,375×Sp+or=0,01866×52,55+0,375×1=0,987 м3кг
- водяных паров:
V0 H2Oн=0,111×Hr+0,012×Wtr+0,016×V0н=0,111×3,31+0,012×8+0,016×5,442=0,55м3кг
- суммарный объем продуктов сгорания:
V0 гн=V0 N2н+V0 RO2н+V0 H2Oн=4,31+0,987+0,55=5,847м3кг
4
. Действительные объемы (α>1):
- водяных паров:
VH2Oн=V0 H2Oн+0,0161×αух-1×V0н=0,55+0,0161×1,48-1×5,442=0,592м3кг
- дымовых газов:
Vгн=V0 гн+1,0161×αух-1×V0н=5,847+1,0161×1,48-1×5,442=8,5м3кг
Энтальпия теоретически необходимого количества уходящих газов при температуре Θух=151 ˚С:
- азота:
cθN2=cθN2 200-cθN2 100Θ200-Θ100×Θ121-Θ100+cθв 121=261-130,1200-100×151-100+68,493=135,252кДжм3
- трехатомных газов:
cθRO2=cθRO2 200-cθRO2 100Θ200-Θ100×Θ121-Θ100+cθв 121=360-171,7200-100×151-100+68,493=164,479кДжм3
- водяных паров:
cθH2O=cθH2O 200-cθH2O 100Θ200-Θ100×Θ121-Θ100+cθв 121=304-150,5200-100×151-100+68,493=146,778кДжм3
Энтальпия золы равна:
Iзл=cθзл×Ar100×αун=169,1-80,8200-100×151-100+68,493×29,44100×0,2=6,68кДжм3
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре Θух=151 ˚С:
I0в=V0н×cθв=5,442×68,493=372,74кДжкг
Энтальпия газов при α=1 и температуре Θух=121 ˚С:
I0г=cθRO2×V0 RO2н+cθN2×V0 N2н+cθH2O×V0 H2Oн=164,479×0,987+135,252×4,31+146,778×0,55=826кДжкг
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из котла:
Iух=I0г+αух-1×I0в+Iзл=826+1,48-1×372,74+6,68=1011,6кДжкг