По известным параметрам – виду топлива, паропроизводительности котельного агрегата D, подсосу холодного воздуха по газовому тракту , давлению пара в котле pпв, температурам перегретого пара tпп и питательной воды tпв – определить: способ сжигания топлива, тип топки, значение коэффициента избытка воздуха в топке αт и за установкой ух.
Рассчитать: теоретическое количество воздуха, необходимого для сгорания 1 кг (1 м3) топлива; объемы продуктов сгорания при ух и энтальпии продуктов сгорания на выходе из котлоагрегата.
Исходные данные:
Последняя цифра шифра –4
Вид топлива-Карагандинский уголь К (коксовый)
Паропроизводительность котельного агрегата- D= 40 т/ч;
Предпоследняя цифра шифра -9;
Присос холодного воздуха по газовому тракту- Δα=0,14;
Потери воды с непрерывной продувкой- рпр=2,1%;
Давление пара в котельном агрегате- Рпп=16 МПа;
Температура перегретого пара - tпп=565 oC;
Температура питательной воды- tпв=235 oC.
Элементарный состав и низшая теплота сгорания топлива:
%; %; %; %; %; Np =0,8 %; %; мДж/кг; Vг = 28 %.
Решение
Определение способа сжигания топлива, типа топки и значений коэффициента избытка воздуха в топке (αт) и за установкой (αух).
Способ сжигания топлива, тип топки и значение коэффициента избытка воздуха в топке (αт=1,1) определим с помощью таблиц В.3…В.5.
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов (за установкой) равен:
αух = αт + Δα=1,1+0,14=1,24 (1)
Расчет объёмов воздуха и продуктов сгорания топлива на выходе из котлоагрегата (при αух).
Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива при α = 1 определяется по формулам:
V0=0,089∙Cp+0,266∙Hp+0,033∙Sлp-Op=0,089∙54,7+0,266∙3,3+0,033∙0,8-4,8=5,6141 м3/кг.
Объем продуктов сгорания1 кг топлива:
,
где – объем трехатомных газов;
.
– объём водяных паров;
, нм3/кг.
нм3/кг.
– теоретический объем азота;
, нм3/кг
нм3/кг.
Тогда
нм3/кг.
Находим энтальпию уходящих газов
,
где – энтальпия продуктов сгорания при ух = 1 и tух;
– энтальпия воздуха при ух = 1 и tух;
– средние объёмные теплоемкости:
;= 1,31 ;
= 1,52 ;1,30 .
Тогда
кДж/кг.
кДж/кг.
кДж/кг.
Тепловой баланс котельного агрегата характеризует распределение поступающего в котельный агрегат тепла, называемого располагаемым, между полезно используемым теплом Q1 и отдельными видами потерь теплоты (Q2÷Q6)
. На основании уравнения теплового баланса определяется коэффициент полезного действия котельного агрегата (ηк.а.) и необходимый расход топлива (Вр).
Потерю теплоты с уходящими газами (%) определить по формуле
,
где Jух – энтальпия уходящих газов при tух и ух;
Jвоз – энтальпия воздуха, поступающего в котлоагрегат при температуре 30 С;
– низшая теплота сгорания топлива;
– потери теплоты от механического недожига, %.
Потери от химической и механической неполноты сгорания q3 и q4 принять в соответствии с видом топлива и типом топки.
Потерю теплоты с уходящими газами определяем по формуле:
,
где Jвоз – энтальпия воздуха, поступающего в котлоагегат при температуре tв = 30 С.
кДж/кг.
Jух = 1002 кДж/кг (по условию предыдущей задачи);
МДж/кг (по условию предыдущей задачи);
q4 – потери теплоты от механического недожига, % (q4 = 0,5 % по условию предыдущей задачи).
Тогда
%.
Составляем тепловой баланс котельного агрегата, %:
,
где q1 – полезно используемое тепло;
q2 – потери тепла с уходящими газами (согласно расчета q2 = 6,15 %);
q3 – потери тепла от химического недожога (q3 = 0 %);
q4 – потери тепла от механического недожога (q4 = 0,5 %);
q5 – потери тепла в окружающую среду по значению паропроизводительности D = 40 т/ч и q5 = 0,6 %).
Определяем кпд котельного агрегата
.
Определяем часовой расход натурального топлива
,
где значения энтальпий іпп и іпв находим по hs-диаграмме и таблицам воды и водяного пара
кДж/кг;
кДж/кг.
т/ч.
Находим часовой расход условного топлива
т/ч.
Определяем испарительность натурального топлива как:
кг/кг.
Таблица 1
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
