Объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания является первым этапом расчета после определения табличных данных характеристик топлива.
Объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания рассчитываются на
1 кг твёрдого, жидкого или на 1 м3 сухого газообразного топлива при 0 оС и 760 мм рт. ст.
Теоретический объём сухого воздуха (м3 / м3), необходимого для полного сгорания топлива (при коэффициенте избытка воздуха ):
а) для твёрдого и жидкого топлива
(1.1)
Значения могут быть взяты из табл. XII, XIII Нормативного метода [1], а при отсутствии табличных данных рассчитаны:
1) по приведённым формулам (1.1)–(1.8);
2) по упрощённой методике при погрешности на 0,5-1,5 % по сравнению с прямым расчётом.
3) для газообразного топлива
(1.2)
Теоретические объёмы продуктов сгорания, получаемые при полном сгорании топлива с теоретически необходимым объёмом воздуха:
а) для твёрдого и жидкого топлива объём водяных паров, м3 / кг,
(1.3)
объём трёхатомных газов, м3 / кг,
(1.4)
объём азота, м3 / кг,
(1.5)
б) при наличии парового дутья или парового распыливания мазута к в формуле (1.3) добавляется слагаемое 1,24 ; для паровых форсунок – около 0,3 кг пара на 1 кг топлива, для паромазутных форсунок – 0,03 (расход пара на распыливание мазута, кг/ч, для газомазутных горелок типа ГМГ и ГМГм – см. табл.8-27;
в) при сжигании сухого газа объём водяных паров, м3 / м3,
(1.6)
объём трёхатомных газов, м3 / м3,
(1.7)
объём азота, м3 / м3,
(1.8)
Действительные объёмы газов рассчитываются с учётом объёмов присасываемого воздуха соответственно по газоходам котельного агрегата. Поэтому предварительно подсчитывается коэффициент избытка воздуха
(1.9)
где – коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.
Присосы воздуха по газоходам котлоагрегата (при номинальной нагрузке)
Таблица 1.1
| Газоход | ||
| Топочные камеры слоевых топок | Механические и полумеханические | 0,10 |
| Топочные камеры газомазутных и пылеугольных котлоагрегатов | Камерные с твёрдым шлакоудалением и металлической обшивкой | 0,05 |
| То же при наличии обмуровки и обшивки | 0,07 | |
| То же без обшивки | 0,10 | |
| Газоходы конвективных поверхностей нагрева | Фестон, первый котельный пучок, D > 50 т/ч | 0 |
| Первый котельный пучок, | 0,05 | |
| Второй котельный пучок, | 0,10 | |
| Пароперегреватель | 0,03 | |
| Экономайзер котлоагрегатов, на каждую ступень | 0,02 | |
| То же, : | ||
| стальной | 0,08 | |
| чугунный с обшивкой | 0,10 | |
| чугунный без обшивки | 0,20 | |
| Воздухоподогреватели трубчатые | ||
| на каждую ступень | 0,03 | |
| на каждую ступень | 0,06 | |
| Воздухоподогреватели регенеративные: | ||
| 0,20 | ||
| 0,25 | ||
Окончание табл. 1.1
| Золоуловители | Электрофильтры для котлоагрегатов: | |
| 0,10 | ||
| 0,15 | ||
| Циклонные и батарейные скрубберы | 0,05 | |
| Газоходы за котлоагрегатом | Кирпичные борова (на 10м длины) | 0,05 |
| Стальные борова (на 10м длины) | 0,01 |
Для котлоагрегатов производительностью
(табл. 1.6, 1.8, 1.14); (большие значения для углей типа АШ, ПА,Т); для мазута и газа . – присосы воздуха по газоходам (табл. 1. 2).
Присосы воздуха по газоходам котла БКЗ-320
Таблица 1.2
| В топке, за HH ступенью пароперегревателя, за отводящими трубами заднего экрана | 1,2 | |
| Пароперегреватель | 1,26 | |
| За HH ступенью экономайзера | 1,28 | |
| За HH ступенью воздухоподогревателя | 1,31 | |
| За H ступенью экономайзера | 1,33 | |
| За H ступенью воздухоподогревателя | 1,36 | |
| Присос в топке | 0,05 | |
| Присос в системе пылеприготовления | 0,06 |
Расчёт действительных объёмов продуктов сгорания, объёмных долей и концентрации золовых частиц следует выполнять в соответствии с табл. 1. 3.
Доля золы топлива, уносимой газами, принимается по табл. 8 – 6,
8 – 8, а для котлоагрегатов с сухим шлакоудалением производительностью принимается .
Масса дымовых газов:
при сжигании твёрдого или жидкого топлива, кг/кг,
(1.10)
при сжигании газообразного топлива, кг/м3,
(1.11)
где – плотность сухого газа, кг/м3, при 0оС и 760 мм рт.ст.:
(1.12)
– влагосодержание газа (может быть принято порядка 10г на 1 м3 сухого газа при 10 оС).
Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов,
концентрации золы (применительно к котлу БКЗ-420)
Таблица 1.3
| Наименование величин и расчетные формулы | Размерность | V = 4,64 нм3/кг3; V=0,74 нм3/кг3 V=3,67 нм3/кг3; V =0,70 нм3/кг3 Ар = 18,5 % | |||||
| Газоходы котла | |||||||
| Топка | п/п | IIст. В.Э. | II ст. В.П. | I ст. В.Э. | I ст. В.П. | ||
| Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева | - | 1,2 | 1,26 | 1,28 | 1,31 | 1,33 | 1,36 |
| Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, αср | - | 1,2 | 1,23 | 1,27 | 1,295 | 1,32 | 1,345 |
| 0,714 | 0,717 | 0,720 | 0,722 | 0,723 | 0,725 | ||
| 5,05 | 5,15 | 5,28 | 5,36 | 5,44 | 5,53 | ||
| - | 0,146 | 0,143 | 0,140 | 0,138 | 0,136 | 0,133 | |
| - | 0,141 | 0,139 | 0,136 | 0,134 | 0,133 | 0,131 | |
| - | 0,287 | 0,282 | 0,276 | 0,272 | 0,269 | 0,264 | |
| , = 0,95 | 0,021 | 0,0212 | 0,0206 | 0,0203 | 0,0199 | 0,0196 | |
| 8,08 | 8,26 | 8,51 | 8,66 | 8,81 | 8,96 | ||
При наличии рециркуляции дымовых газов в поверхностях котлоагрегата на участке от места ввода до места отбора объём газов Vг м3/кг (м3 / м3), увеличивается:
(1.13)
здесь Vг – объём газов в данном газоходе без учёта рециркуляции, м3/кг (м3 / м3); Vг.отб – объём газов за местом забора на рециркуляцию, м3/кг (м3 / м3); r – коэффициент рециркуляции, принимаемой из условия рециркуляции перегрева или предотвращения шлакования (r = 0÷0,5).
Величины таблицы 1.3 рассчитываются для всех газоходов проектируемого котлоагрегата: для топки – по (1.9), для фестона, для каждого котельного пучка, для каждой ступени пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя – по – таблица 1.1).
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при нормальных условиях, кДж/кг (кДж/м3),
. (1.14)
Энтальпия дымовых газов, кДж/кг (кДж/м3),
(1.15)
здесь - энтальпия газов, кДж/кг (кДж/м3), при коэффициенте избытка воздуха и температуре газов в газоходе :
(1.16)
здесь , кДж /(м3 оС), и , кДж/(кг оС), выбираются для возможных температур газов в котлоагрегате (100-2100 оС) по таблице 1.4.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 280; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!