Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

 

 

       Энтальпии воздуха и продуктов сгорания считаются для каждого значения коэффициента избытка воздуха α в области, перекрывающей ожидаемый диапазон температур в газоходе.

Энтальпии 1м³ воздуха и продуктов сгорания

 

	кДж/м³
2000	4844	2965	3926	3066
1800	4305	2644	3458	2732
1600	3769	2324	3002	2403
1400	3239	2009	2559	2076
1200	2717	1705	2132	1754
1000	2213	1398	1723	1438
800	1712	1098	1334	1129
600	1231	808	969	830
400	776	529	626	542
200	360, 0	261, 0	304, 0	267, 0
100	171, 7	130, 1	150, 5	132, 7

 

Пояснение к таблице:

Данные для расчета принимаются из таблиц.

Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха и температуре  °C,

, кДж/м³.

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при температуре t, °C

, кДж/м³.

 

 

Энтальпия воздуха и продуктов сгорания при α > 1 ( I-ϧ таблица)

 

Поверхности нагрева	ϧ (t), °C	Io.r	Io.в	(α -1)Iов	Ir	∆ Ir
		кДж/м3
Топка, вход в первый конвективный пучок и пароперегревательα т=1, 07	2000	35272	28893	2022, 51	37294, 51	-
	1800	31347	25745	1802, 15	33149, 15	4145, 36
	1600	27458	22645	1585, 15	29043, 15	4106
	1400	23641	19536	1367, 52	25008, 52	4034, 63
	1200	19947	16529	1157, 03	21104, 03	3904, 49
	1000	16287	13551	948, 57	17235, 57	3868, 46
	800	12725	10639	744, 73	13469, 73	3765, 84
Первый конвективный пучок и пароперегреватель (вход во второй конвективный пучок) α к.п.I =1, 12	1000	16287	13551	1626, 12	17913, 12	-
	800	12725	10639	1276, 68	14001, 68	3911, 44
	600	9309	7822	938, 64	10247, 64	3754, 04
	400	6047	5108	612, 96	6659, 96	3587, 68
	200	2950	2516	301, 92	3251, 92	3408, 04
Второй конвективный пучок  (вход в экономайзер) α к.п.I I =1, 22	600	9309	7822	1720, 84	11029, 84	-
	400	6047	5108	1123, 76	7170, 76	3859, 08
	200	2950	2516	553, 52	3503, 52	3667, 24
Экономайзер α эк =1, 3	400	6047	5108	1532, 4	7579, 4	-
	200	2950	2516	754, 8	3704, 8	3874, 6
	100	1461	1251	375, 3	1836, 3	1868, 5

 

 

Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1м³ топлива при температуре  °C,

, кДж/м³.

Изменение энтальпии газов_, кДж/м³.

_, кДж/м³ 

где  - расчетное значение энтальпий, кДж/м³

 - предыдущее по отношению к расчетному значение энтальпии, кДж/м³.

       Показатель ∆ I_r снижается по мере уменьшения температуры газов  °C.

Нарушение этой закономерности указывает на наличие ошибок в подсчете энтальпий.

Таблицей  придется постоянно пользоваться в дальнейших расчетах. По ней определяются энтальпия по известной температуре или температура по известной энтальпии. Расчеты ведутся методом интерполяции по следующим формулам:

-энтальпия по заданной температуре ϧ

, кДж/м³,

Или

, кДж/м³;

 

.

 

 - температура по заданной энтальпии I

, °C,

или

°C,

где, энтальпии газов  принимаются по графе I_r, а энтальпии воздуха  - по графе I_o.в

 

Примеры расчета интерполяций

(исходные данные из I-ϧ таблицы)

 

ϧ (t), °C	Io.в	Ir
	кДж/м3
200	2516	3704, 8
100	1251	1836, 3

Расчеты:

       а) при известной температуре газов ϧ =152°C (дано по условию)

 

I_r =  кДж/м³

 

 

Формула из книжки……..

 

 

Тепловой баланс котла и расход топлива.

Тепловой баланс котла.

 

 

Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между поступившим в котел количеством тепла, называемым располагаемым теплом Q_p, и суммой полезно использованного тепла Q₁и тепловых потерь Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆. На основании теплового баланса вычисляются КПД и необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому состоянию котла на 1 кг (1 м³ ) топлива при температуре О °С и давлении 101, 3 кПа.

 

 

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

 

Q_р + Q_в.вн + Q_ф = Q₁+ Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ +Q₆, кДж/м³,

 

 

где Q_р - располагаемое тепло топлива, кДж/кг;

Q_в.вн - тепло, внесенное в топку воздухом при его подогреве вне котла, кДж/ м³;

Q_ф - тепло, внесенное в топку паровым дутьем («форсуночным» паром), кДж/ м³;

Q₁- полезно использованное тепло, кДж/ м³;

Q₂ - потеря тепла с уходящими газами, кДж/ м³;   

Q₃- потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива, кДж/ м³;

Q₄ - потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива, кДж/ м³;

Q₅- потеря тепла от наружного охлаждения, кДж/ м³;

Q₆  - потеря с теплом шлаков, кДж/ м³.

       В условиях курсового проектирования при сжигании газообразного топлива в отсутствии внешнего подогрева воздуха и парового дутья величины Q_в.вн, Q_ф, Q₄, Q₆ равны нулю, поэтому уравнение теплового баланса будет иметь вид:

Q_р = Q₁+ Q₂ + Q₃ + Q₅, кДж/ м³

Располагаемое тепло 1 м³ газообразного топлива

       Q_р = Q ^d_i + i _тл, кДж/ м³,

Где Q ^d_i  - низшая теплота сгорания газообразного топлива, кДж/ м³

i _тл  - физическое тепло топлива, кДж/ м³. Учитывается в том случае, когда топливо предварительно подогревается посторонним источником тепла (например, паровой подогрев мазута).

       В условиях курсового проектирования i _тл  = 0, следовательно

           Q_р = Q ^d_i = 35500, кДж/ м³

 

    3.2 Тепловые потери и КПД котла.

Потери тепла обычно выражают в процентах от располагаемого тепла топлива:

q₂ = Q₂ / Q_р  * 100%; q₃ = Q₃ / Q_р  * 100% и  т. д.

 

           Потери тепла с уходящими газами в окружающую среду (атмосферу) определяется как разность энтальпий продуктов сгорания на выходе из последней поверхности нагрева (экономайзера в условиях курсового проектирования) и холодного воздуха:

 

 

q₂ = ; q₂ =

 

где - энтальпия уходящих газов, кДж/ м³ . определяется интерполяцией по данным таблиц и заданной температуре уходящих газов ϧ _ух=152°C

 

= , кДж/ м³

 

 

а_ух = α ^”_эк =1, 3 -  коэффициент избытка воздуха за экономайзером (таблица)

I_o.х.в. – энтальпия холодного воздуха

 

       I_o.х.в. = =  кДж/ м³

где  - энтальпия 1 м³ холодного воздуха при t_хв = 24°C

=9.42 - теоретический объем воздуха, м³/м³ (таблица)

       Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива q₃, % обусловлена суммарной теплотой сгорания продуктов неполного горения, остающихся в дымовых газах. Для проектируемых котлов принять q₃ = 0, 5 %.

           Потери тепла от наружного охлаждения q₅ , % принимается по таблице в зависимости от паропроизводительности котла D = 1, 8 кг/с

 

       D = ;  q₅ = 2, 23%

где D = 6, 5 т/ч – из исход данных задания.

 

Потери теплоты от наружного охлаждения парового котла с хвостовыми поверхностями

Номинал. Паропроизводительность котла  D, кг/с (т/ч)	Потеря теплоты q5 , %
1, 67 (6)	2.4
2, 78 (10)	1, 7
4, 16 (15)	1, 5
5, 55 (20)	1, 3
6, 94 (25)	1, 25

 

       Суммарная потеря теплоты в котле

       , %; %

       Коэффициент полезного действия (брутто)

       , %;

 

 

       3.3 Полезная мощность котла и расход топлива.

           

           

       Полное количество теплоты, полезно использовать в котле,

       ;      

                                                      

где D_пе = D = 1, 8 кг/с – количество выработанного перегретого пара;

i_пе = 2908 кДж/кг – энтальпия перегретого пара; определяется по давлению и температуре перегретого пара (Р_пе =1, 3 МПа; t_пе =240°С – исходные данные) по таблице Приложения;

 

 

 

i_п.в – энтальпия питательной воды, кДж/кг;

 

       i_п.в = с_п.в.t_п.в., кДж/кг; i_п.в =4, 19  кДж/кг;

 

где с_п.в. = 4, 19 кДж/(кг °С) – теплоемкость воды;

t_п.в = 84°С – температура питательной воды;

i′ _s – энтальпия кипящей воды, кДж/кг; определяется по таблице по давлению перегретого пара (исходные данные).

i′ _s = i_кип = i′ =814, 8 кДж/кг;

- расход воды на продувку котла, кг/с.

где α _пр = 2, 4% - относительная величина продувки, (исходные данные);

 

 кг/с;  кг/с;

 

Удельные объемы и энтальпии кипящей воды и сухого насыщенного пара.

Давление перегретого пара Рпе, МПа	Температура насыщения, ts, °С	Удельный объем кипящей воды  V′, м3/кг	Удельный объем сухого насыщенного пара V”, м3/кг	Удельная энтальпия кипящей воды  i′, кДж/кг	Удельная энтальпия сухого насыщенного пара   i”, кДж/кг
1, 25	189, 82	0, 0011412	0, 15698	806, 8	2785, 2
1, 27	190, 54	0, 0011422	0, 15466	810, 0	2785, 7
1, 3	191, 61	0, 0011438	0, 15117	814, 8	2786, 5
1, 35	193, 35	0, 0011464	0, 14579	822, 6	2787, 7
1, 37	194, 03	0, 0011474	0, 14378	825, 6	2788, 2
1, 4	195, 05	0, 0011489	0, 14077	830, 1	2788, 9

 

       Расход топлива подаваемого в топку котла

 

        м³/с

где Q _к = 4634, 8 кВт, нашли по формуле;

Q_р = 35500 кДж/кг – исходные даные;

η _к = 90, 95 % – нашли по формуле;

                                              

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: