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 воздуха3 / 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: 271; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!