По дисциплине «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии»

                                                       

                                           Астана 2012

 

 

Практическое занятие 1. Вторичные энергоресурсы

Использование теплоты уходящих котельных и печных газов для получения горячей воды и пара.

    Важным источником для добавочного получения теплоты являются уходящие котельные и печные газы. Уходящие котельные и печные газы используются в водяных утилизаторах (экономайзерах) и в котлах-утилизаторах для получения горячей воды и пара.

Количество теплоты (кДж/с), отдаваемое уходящими котельными и печными газами утилизатору, находится по формуле:

                        (4.1)

где - средний расход уходящих газов при их охлаждении в утилизаторе от  до , м³/с;

- средняя объемная теплоемкость газов, кДж/(м³К);

- температура газов на выходе из утилизатора, ⁰С.

 

    Расход (м³/с) уходящих газов из котельной определяется по формуле:

           (4.2)

где - число котлоагрегатов;

- расчетный расход топлива, кг/с;

- теоретический объем газов, м³/кг (м³/м³);

- коэффициент избытка воздуха за утилизатором;

- теоретически необходимый объем воздуха, м³/кг (м³/м³);

 - температура газов на входе в утилизатор, ⁰С.

         

Количество выработанной теплоты (кДж/с) в утилизаторе за счет теплоты уходящих газов находится по формуле:

                     (4.3)

где - энтальпия газов на выходе из печи, кДж/кг (кДж/м³);

- энтальпия газов на выходе из утилизатора, кДж/кг (кДж/м³);

- коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы утилизатора и агрегата – источника вторичных энергоресурсов;

- коэффициент потерь теплоты утилизатора в окружающую среду.

 

     Коэффициент утилизации вторичных энергоресурсов (ВЭР) определяется по формуле:

                                     (4.4)

Задача 1

Определить количество теплоты, отдаваемое уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору), для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер ⁰C, температура газов на выходе из экономайзера ⁰C, коэффициент избытка воздуха за экономайзером , средняя объемная теплоемкость газов  кДж/(м³К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата м³/с. В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на природном газе Дашавского месторождения состава: СО₂ = 0,2 %; СН₄ = 98,9 %; С₂Н₆ = 0,3 %; С₃Н₈ = 0,1 %; С₄Н₁₀ = 0,1 %; N₂ = 0,4 %.

 

Задача 2

Определить количество теплоты, отдаваемое уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору), для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер ⁰C, температура газов на выходе из экономайзера ⁰C, теоретический объем газов  м³/кг, теоретически необходимый объем воздуха м³/кг, коэффициент избытка воздуха за экономайзером , средняя объемная теплоемкость газов  кДж/(м³К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата кг/с. В котельной установлены три одинаковых котлоагрегата, работающих на малосернистом мазуте.

Задача 3

     Определить количество теплоты, отдаваемое уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору), для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер ⁰C, температура газов на выходе из экономайзера ⁰C, коэффициент избытка воздуха за экономайзером , средняя объемная теплоемкость газов  кДж/(м³К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата м³/с. В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на донецком каменном угле марки Д состава: С^р = 49,3 %; Н^р = 3,6 %; S^p = 3,0 %; N^p = 1 %; O^p = 8,3 %; A^p = 21,8 %; W^p = 13,0 %.

Решение:

     Теоретически необходимый объем воздуха определяется по формуле:

     Теоретический объем газов:

 

Расход уходящих газов перед экономайзером:

     Расход уходящих газов за экономайзером:

    Средний расход уходящих газов при их охлаждении в экономайзере от  до :                       

    Количество теплоты, отдаваемое уходящими котельными газами водяному экономайзеру:         

Задача 4

Определить количество выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов двух хлебопекарных печей, если энтальпия газов на выходе из печи  кДж/м³, температура газов на выходе из котла-утилизатора ⁰C, коэффициент избытка воздуха за экономайзером , расчетный расход топлива двух печей м³/с, коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы котла-утилизатора и печей,  и коэффициент потерь теплоты котла-утилизатора в окружающую среду . Хлебопекарные печи работают на природном газе Саратовского месторождения, состава: СО₂ = 0,8 %; СН₄ = 84,5 %; С₂Н₆ = 3,8 %; С₃Н₈ = 1,9 %; С₄Н₁₀ = 0,9 %; С₅Н₁₂ = 0,3 %; N₂ = 7,8 %.

 

Задача 5

Определить количество использованной теплоты ВЭР при использовании выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов двух хлебопекарных печей, если температура газов на выходе из печей ⁰C, температура газов на выходе из котла-утилизатора ⁰C, коэффициент избытка воздуха за котлом-утилизатором , расчетный расход топлива двух печей м³/с, коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы котла-утилизатора и хлебопекарных печей,  и коэффициент потерь теплоты котла-утилизатора в окружающую среду  и коэффициент утилизации ВЭР . Хлебопекарные печи работают на природном газе Шебелинского месторождения, состава:     СН₄ = 94,1 %; С₂Н₆ = 3,1 %; С₃Н₈ = 0,6 %; С₄Н₁₀ = 0,2 %; С₅Н₁₂ = 0,8 %; N₂ = 1,2 %.

 

Задача 6

Определить количество использованной теплоты ВЭР при использовании выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов двух хлебопекарных печей, если температура газов на выходе из печей ⁰C, температура газов на выходе из котла-утилизатора ⁰C, коэффициент избытка воздуха за котлом-утилизатором , расчетный расход топлива трех печей м³/с, коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы котла-утилизатора и хлебопекарных печей,  и коэффициент потерь теплоты котла-утилизатора в окружающую среду  и коэффициент утилизации ВЭР . Хлебопекарные печи работают на природном газе Ставропольского месторождения, состава:

СО₂ = 0,2 %; СН₄ = 98,2 %; С₂Н₆ = 0,4 %; С₃Н₈ = 0,1 %; С₄Н₁₀ = 0,1 %; N₂ = 1,0 %.

 

Решение:

     Теоретически необходимый объем воздуха определяется по формуле:

     

 

Объем трехатомных газов:

Теоретический объем азота:

Теоретический объем водяных паров:

Энтальпию газов на выходе из печей:

 

Значения  взяты по таблице 1.

 

Энтальпию газов на выходе из котла-утилизатора:

 

Значения  взяты по таблице 1.

Количество выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов:

Количество использованной теплоты ВЭР:

Задача 7

Определить коэффициент утилизации ВЭР котла-утилизатора при использовании выработанной теплоты в виде пара в нем за счет теплоты уходящих газов хлебопекарной печи, если количество использованной теплоты ВЭР  кДж/с, энтальпия газов на выходе из печи  кДж/м³, температура газов на выходе из котла-утилизатора ⁰C, коэффициент избытка воздуха за котлом-утилизатором , расчетный расход топлива двух печей м³/с, коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы котла-утилизатора и печей,  и коэффициент потерь теплоты котла-утилизатора в окружающую среду . Хлебопекарные печи работают на природном газе Саратовского месторождения, состава: СО₂ = 0,8 %; СН₄ = 84,5 %; С₂Н₆ = 3,8 %; С₃Н₈ = 1,9 %; С₄Н₁₀ = 0,9 %; С₅Н₁₂ = 0,3 %; N₂ = 7,8 %.

 

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: