Определить полезное тепловыделение в топке котельного агрегата, работающего на подмосковном угле марки Б2 состава: Ср=28,7%; Нр=2,2%; S=2,7%; Np=0,6%; Ор=8,6%; Ар=25,2%; Wp=32,0%, если известны температура топлива на входе в топку tт=20°С, температура воздуха в котельной tв=30°С, температура горячего воздуха tгв=300°С, коэффициент избытка воздуха в топке αт=1,3, присос воздуха в топочной камере Δαт=0,05, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива q3=0,5%, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4=3%, объем рециркулирующих газов Vрц=1,1 м3/кг, температура рециркулирующих газов θрц=1000°С и средняя объемная теплоемкость рециркулирующих газов с=1,415 кДж/(м3К).
Решение
Располагаемая теплота топки определяется по формуле
Qрр=Qнр + Qтл + Qв.вн + Qрец – Q3 – Q4,
где: Qнр — низшая теплота сгорания рабочей массы твердого топлива, кДж/кг;
Qmл — физическая теплота топлива, кДж/кг (кДж/м3);
Qв.вн — теплота, вносимая в топку с воздухом, кДж/кг;
Qрец – теплота, вносимая в топку газами рециркуляции, кДж/кг;
Q3 – потери тепла топлива от химической неполноты сгорания, кДж/кг;
Q4 - потери тепла топлива от механической неполноты сгорания, кДж/кг.
Для известного состава топлива определяем низшую теплоту сгорания на рабочую массу
Qнр=339Cр+1030Hр-109Oр-Sр-25*Wр,кДжкг
Qнр=339*28,7+1030*2,2-1098,6-2,7-25*32=10552кДжкг
Определяем теоретический объем воздуха для полного сгорания 1 кг топлива
V0н=0,0889Сг+0.375Sр+ог+0,265Нг-0,0333Ог, нм3кг
V0н=0,088928,7+0,375*2,7+0,265*2,2-0,0333*8,6=2,94 нм3кг
Физическая теплота топлива
Qтл= Cтр*tт,кДжкг
где: Cтр - теплоемкость рабочей массы топлива, кДж/(кг·К); tт— температура топлива на входе в топку, °С.
Теплоемкость рабочей массы топлива
Cтр= Cтc100-Wр100+CH2OWр100=1.088*0.68+4.192*0.32=2.08кДжкг
где с, с — соответственно теплоемкость сухой массы твердого топлива и воды, кДж/(кг·К): сдля антрацита равно 0,921, для каменных углей — 0,962, для бурых углей — 1,088, для фрезерного торфа — 1,297 и сланцев — 1,046.
Qтл= Cтр*tт=2,08*20=41,62кДжкг
Теплота, вносимая в топку с воздухом
Qв.вн= αтV0CpвΔtв
где: αт — коэффициент избытка воздуха в топке; V0 — теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива, м3/кг;
Срв— средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/(м3·К): при температуре воздуха до 300°С Срв =1,33 кДж/(м3·К);
Δtв — разность температур подогретого и холодного воздуха, °С.
Qв.вн= 1,3*2,94*1,33*300-30=1372,5кДжкг
Теплота, вносимая в топку газами рециркуляции
Qрц= VрцCpцΔtрц=1,1*1,415*1000-30=1509,8 кДж/кг
Потери тепла топлива от химической неполноты сгорания
Q3=q3100Qнр=0,510010552=52,76кДжкг
Потери тепла топлива от механической неполноты сгорания
Q4=q4100Qнр=310010552=316,56кДжкг
Располагаемая теплота топки определяется по формуле
Qрр=10552 + 41,62 + 1372,5 + 1509,8 -52,76 – 316,56 = 13106,65 кДж/кг
Ответ: Qрр = 13106,65 кДж/кг
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
