РАСЧЕТ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
1. Теплота сгорания твёрдого топлива 
(кДж/кг) определяется, исходя из состава топлива, с помощью эмпирической формулы Д.И.Менделеева:
2. Теоретические объёмы воздуха 
(м3/кг) и продуктов сгорания твёрдого топлива 
, 
, 
, 
(м3/кг) определяются, исходя из состава топлива на основе материального баланса процесса горения:
3. Действительные объёмы воздуха 
(м3/кг; м3/м3) и продуктов сгорания топлива 
, 
, 
, 
(м3/ 
) рассчитываются с учётом выбранного коэффициента избытка воздуха:
1. Выбор оптимального значения коэффициента избытка воздуха в камере сгорания α осуществляется в соответствии с рекомендациями, приведёнными в табл. 1.
Таблица 1
Расчетные характеристики камер сгорания
| Топливо | Коэффициент избытка воздуха на выходе из камеры сгорания α | Потери теплоты c хим. недожогом q3 , % | Потери теплоты с мех. недожогом q4 , % |
| Антрацит | 1,2 – 1,25 | 0,5 – 1 | 3 – 6 |
| Полуантрацит | 1,2 – 1,25 | 0,5 – 1 | 3 – 5 |
| Тощий уголь | 1,2 – 1,25 | 0,5 – 1 | 2 – 5 |
| Каменный уголь | 1,2 – 1,25 | 0,5 – 1 | 2 – 4 |
| Бурый уголь | 1,15 – 1,2 | 0 – 0,5 | 1 – 3 |
| Фрезерный торф | 1,15 – 1,2 | 0 – 0,5 | 1 – 3 |
| Сланец | 1,15 – 1,2 | 0 – 0,5 | 2 – 3 |
| Мазут | 1,05 – 1,1 | 0,5 | 0 |
| Природный газ | 1,05 – 1,1 | 0,5 | 0 |
| Попутный газ | 1,1 – 1,15 | 0,5 – 1 | 0 |
| Генераторный, коксовый и доменный газ | 1,05 – 1,1 | 0,5 | 0 |
| Биогаз | 1,05 – 1,1 | 0,5 | 0 |
Принимаем коэффициент избытка воздуха α =
|
|
|
4. Температура газов на выходе из камеры сгорания определяется из уравнения теплового баланса камеры сгорания:
(1)
где 
– располагаемая теплота, 
;
– сумма потерь теплоты в камере сгорания, %;
– энтальпия продуктов сгорания, .
а) Располагаемая теплота газового топлива принимается равной низшей теплоте сгорания сухого газа 
,
б) Температура мазута для обеспечения тонкого распыла в форсунках котельного агрегата должна быть достаточно высокой и принимается в расчётах tтл = 90÷140 °С.
Теплоёмкость мазута 
, кДж/(кг·°С).
При распылении мазута с помощью паромеханических форсунок в камеру сгорания вместе с разогретым мазутом поступает пар, который вносит в камеру сгорания дополнительную теплоту Qф, определяемую по формуле:
Q ф = Gф ( i ф – 2380), кДж/кг,
где G ф – удельный расход пара, кг пара/кг мазута; i ф – энтальпия пара, поступающего в форсунку, кДж/кг.
Удельный расход пара принимается в диапазоне G ф = 0,03÷0,05 кг/кг, а энтальпия пара i ф , поступающего на распыл мазута, определяется из соответствующих справочников или таблиц по давлению Рпп = 0,3÷0,6 МПа и температуре t пп = 280÷350 °С. При отсутствии справочных данных можно принять i ф = 3000÷3200 кДж/кг.
|
|
|
в) Температура твердого топлива (для летнего периода) принимается равной tтл =20°С, а теплоемкость топлива определяется по формуле:
Теплоёмкость сухой массы топлива 
составляет, кДж/(кг∙°С):
- торф – 1,67
- бурый уголь – 1,13
- каменный уголь – 1,09
- антрацит, полуантрацит, тощий уголь – 0,92.
Тепло, вносимое с воздухом:
где 
- теплоёмкость воздуха при температуре 
.
Потери с физической теплотой удаляемого шлака q6 учитываются только для многозольных топлив, когда 
, где 
выражено в 
.
Энтальпии теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α= для всех видов топлива, определяются как:
;
В приведенных формулах: 
, 
, 
– энтальпии 1 м3 соответственно воздуха, трёхатомных газов, водяных паров и азота.
Таким образом, энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха a>1 в камере сгорания:
=
При условии, что воздух состоит из 79 % азота и 21 % кислорода, а также имеет определённое влагосодержание, энтальпия продуктов сгорания:
;
.
Решение уравнения теплового баланса относительно температуры в камере сгорания 
в явном виде не имеет решения, поскольку входящие в это уравнение теплоёмкости продуктов сгорания сами являются функцией температуры .
|
|
|
Определить можно, используя метод последовательных приближений, или графоаналитический метод.
Из уравнения теплового баланса температура на выходе из камеры сгорания:
, ºС .
Запишем эту зависимость в виде двух функций:
Решение задачи относительно сводится к нахождению условий, при которых y1 = y2. Значение y1 и y2 рассчитываются не менее по трём значениям , близким к ожидаемому.
Средняя теплоёмкость воздуха и продуктов сгорания, в зависимости от температуры, приведены в табл. 3, при этом 
принимается равной 
.
Таблица 3
Табл. 3. Теплоемкость газов и воздуха
Исходя из уравнения теплового баланса камеры сгорания, рассчитаем энтальпию продуктов сгорания:
Определим температуру в камере сгорания, используя метод последовательных приближений:
1) Принимаем 
2) Принимаем
3) Принимаем
4) Принимаем
5) Принимаем
Построив график (Приложение №1), выберем температуру в камере сгорания ϑксг = ˚С.
Пересечение прямой y1 и расчётной кривой y2 даёт искомую температуру на выходе из камеры сгорания 
.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 179; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!