Тепловой баланс парового котла.
РАЗДЕЛ 1.
КОМПОНОВКА И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПАРОВОГО КОТЛА
Расчетно-технологическая схема парового котла.
Исходные данные
Исходные данные
См исходные данные табл задания
Выбор коэффициентов избытка воздуха.
Величина среднего коэффициента избытка воздуха в топке котла при использовании жидких и газообразных топлив равна =1,1.
Таблица 2 - Присосы воздуха в газоходы при номинальной нагрузке
Элементы котла | Присос | |
Топочная камера | 0,05 | |
Котельные пучки | фестон | 0 |
Пароперегреватель | I ступень | 0,02 |
II ступень | 0,03 | |
Экономайзер | 0,06 | |
Воздухоподогреватель | 0,06 |
Таблица 3 – Коэффициенты избытка воздуха по газоходам
См табл 3
Топливо и продукты его сгорания.
2.1 Основным топливом является мазут со следующими характеристиками: элементарный состав рабочей массы: WP=3,0%, AP=0,05%, SPK+OP=0,3%, CP=84,65%, HP=11,7%, NP=0,3%, OP=0,3%; низшая расчетная теплота сгорания QpH=40,31 МДж/кг; выход летучих VГ=0,0%.
Предполагаемое к использованию (резервное) топливо – газ, Саратов - Москва. Характеристики топлива: элементарный состав рабочей массы:
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
84,5 | 3,8 | 1,9 | 0,9 | 0,3 | 7,8 | 0,8 |
низшая расчетная теплота сгорания QpH=35,80МДж/кг;
Рассчитываем приведенные влажность и зольность
по формулам
а) основное топливо: , % кг/МДж, (1)
|
|
,% кг/МДж (2)
Проверяем баланс элементарного состава на рабочую массу для жидких и газообразных топлив:
%; (3)
а) 3,0+0,05+0,3+84,65+11,7+0,3+0,3=100%
б) 84,5+3,8+1,9+0,9+0,3+7,8+0,8=100%
2.2 Теоретические объемы расхода воздуха и продуктов горения трехатомных газов
, азота
, водяных паров
жидких и газообразных топлив при
рассчитывают по формулам (м3/кг):
, (4)
а) , (5)
, (6)
(7)
б)
2.3 При объемы продуктов горения
, объемные доли трехатомных газов
и водяных паров
, безразмерную концентрацию золы
, массу газов
, их плотности
рассчитываем по всем газоходам для средних и конечных значений
в соответствии с табл. 3.
Табл.4.Объемы и массы продуктов горения, доли трехатомных газов,
водяных паров, концентрация воды(основное топливо)
см табл 4
Табл.5.Объемы и массы продуктов горения, доли трехатомных газов,
водяных паров, концентрация воды(резервное топливо)
см табл 5
2.4 Энтальпию воздуха и продуктов горения ,
при
и энтальпии золы
(ее учитывают, когда приведенная зольность унесенной из топки золы -
% кг/МДж) рассчитывают по формулам (кДж/кг)
|
|
, (8)
; (9)
, (10)
где удельные энтальпии ,
,
,
,
определяют по табл. 3 приложения.
2.5 Энтальпии продуктов горения при рассчитывают по формуле (кДж/кг, кДж/м3)
, (11)
где - коэффициент избытка воздуха за газоходом.
2.6. Результаты расчетов энтальпий сводим в табл. 5. По данным таблицы на миллиметровой бумаге строим диаграмму (кДж/кг) -
(оС) (для всех газоходов).
Табл.6.Энтальпии воздуха и продуктов горения по газоходам котла(основное топливо),(кДж/кг; кДж/м3)
См табл 6
Табл.7.Энтальпии воздуха и продуктов горения по газоходам котла(резервное топливо),(кДж/кг; кДж/м3)
См табл 7
Тепловой баланс парового котла.
Определение расчетного расхода топлива.
|
|
3.1. Тепловой баланс составляем для установившегося режима работы парового котла на 1 кг твердого топлива в виде (кДж/кг, кДж/м3):
(12)
или в виде (%) . (13)
3.2. Располагаемое тепло топлива определяют по формулам для углей и жидких топлив с использованием механических форсунок (кДж/кг):
, (14)
Количество тепла, вносимого воздухом, подогретым вне котла учитывается только для высокосернистых мазутов, бурых углей Б-2 и Б-3, торфа и рассчитывается по формуле (кДж/кг):
(15)
Значение и
берут из табл. 2. Величину энтальпии
определяют по табл. 3 приложения, при температуре воздуха на входе в воздухоподогреватель
оС (путем линейной интерполяции). Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха
(при
оС) находится по формуле
.
Величину физического тепла топлива , учитывают только для жидких топлив, определяют по формуле (кДж/кг)
, (16)
|
|
где оС, а теплоемкость
определяют по формуле (кДж/кг и К)
.
Тогда располагаемое тепло:
а) основного топлива
б) резервного топлива:
3.3. Потери тепла с химическим и механическим
недожогом определяем по табл. 8.
Топливо | Допуст. тепловое напряжение топки
| Потери от недожога, % | |
Механич-го
![]() | Химического | ||
Паропроизводительность, кг/с | |||
21 и менее | 21 и менее | ||
Каменные угли ![]() | 180-140 | 5-2 | 0 |
Каменные угли, торф ![]() | 260-180 | 4-2 | 0,5 |
Бурые угли | 280-190 | 3-1 | 0,5 |
Мазут | 290 | 0 | 0,5 |
Природный газ | 350-460 | 0 | 0,5 |
Каменные и бурые угли (слоевые топки) | 300-450 | 6-3 | 1 |
а) для основного топлива, Vг=0 %,потери тепла с химическим недожогом составят q3=0,5%, потери тепли с механическим недожогом - q4=0%.
б) для резервного топлива, Vг=0% : q3 = 0,5%, q4 = 0%
3.4. Потерю тепла с уходящими газами находят по формуле (%)
, (17)
где (кДж/кг) определяют линейной интерполяцией по табл. 5 и табл.6 для заданной температуры уходящих газов
при
;
. (18)
Полученное значение должно находиться в пределах 4,5-11 %.
а) α” = 1,32 ,
б) α” = 1,32 ,
3.5. Потерю тепла от наружного охлаждение котла находят по рис. 1.
Рисунок 1 - График для определения потери теплоты
от наружного охлаждения парогенератора без хвостовых поверхностей (1)
и с хвостовыми поверхностями (2)
а) для основного топлива q5= 1%,
б) для резервного топлива q5= 1%.
3.6. Потери с физическим теплом шлака (твердое шлакоудаление) учитывают лишь при сжигании твердых топлив при
% кг/МДж (%):
В данном случае для основного и резервного топлив An<2,5%, таким образом q6=0.
3.7. КПД брутто котла находим по методу обратного баланса (%):
. (19)
а)
б)
3.8. Расход топлива, подаваемого в топку, рассчитывают по формуле (кг/с)
, (20)
где количество теплоты, полезно отданное в паровом котле (продувка 2 %) (кДж/с):
, (21)
где Dка= 36 т/ч =10 кг/с;
iпе= 3259,8 кДж/кг при Рпеабс=4,1 МПа и tпе=420ºC;
iпв= 621,9 кДж/кг при Рпвабс=1,08·Рб+0,1=1,08·4,1+0,1=4,528 МПа и tпе=147ºC;
а)для основного топлива:
а)для резервного топлива:
3.9. Для теплового расчета котла определяем расход фактически сгоревшего топлива (кг/с):
(22)
а) основного топлива:
б) резервного топлива:
и коэффициент сохранения тепла
, (23)
где - КПД «брутто» парового котла.
а)основного топлива:
б) резервного топлива:
3.10. Для сравнения экономичности работы котла на различных видах топлив их потребление пересчитывается в условное топливо при предварительной оценке величины теплового эквивалента Э= (кг/с)
, (24)
где - теплота сгорания условного топлива, равная 29,33 МДж/кг.
а) для основного топлива: Э=
б) для резервного топлива: Э=
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 202; Мы поможем в написании вашей работы! |

Мы поможем в написании ваших работ!