Тепловой баланс котельного агрегата

Общие положения

Тепловой баланс составляется для определения КПД котлоагрегата и расхода топлива при установившемся тепловом состоянии котлоагрегата.

Уравнение теплового баланса:

 

, (46)

 

где - располагаемое тепло, кДж/кг;

- теплота, полезно воспринимаемая в котлоагрегате поверхностями нагрева, кДж/кг;

- потери тепла соответственно с уходящими газами, от химической неполноты сгорания, от механического недожога, в окружающую среду, с физическим теплом шлаков, кДж/кг.

 

В курсовом проекте не учитывается тепло горячего воздуха, подаваемого в топку и подогреваемого вне котлоагрегата, а также тепло парового дутья, затраты тепла на размораживание смерзшегося топлива и т.д. Поэтому можно принять: , кДж/кг.

Приняв располагаемое тепло за 100%, выражение (46) можно записать в таком виде:

 

. (47)

 

Если известны потери тепла в котлоагрегате, его коэффициент полезного действия брутто определяется из выражения:

 

. (48)

 

Потери тепла с уходящими газами определяются по формуле:

 

, (49)

 

где - энтальпия уходящих газов, кДж/кг или кДж/м³;

- коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом;

- энтальпия теоретического объема (холодного) воздуха, подаваемого в топку. В курсовом проекте условно температуру холодного воздуха принять равной (не следует искать смысловую связь между этими температурами).

Удельная теплоемкость 1 м³ воздуха в интервале температур 0 – 100°С составляет кДж/м³∙ °С.

В связи с тем, что объемы продуктов сгорания рассчитываются в предположении полного сгорания топлива, в уравнении (49) введена поправка на величину - механической неполноты сгорания. Потери тепла от механической неполноты сгорания вызываются провалом топлива, уносом недогоревшего топлива с уходящими из топки газами и недожогом его в шлаках. При тепловых расчетах значение потерь тепла можно принять по таблице 4.

Потери тепла от химической неполноты сгорания принимаются в зависимости от вида топлива и метода сжигания, согласно характеристикам топочных устройств (см.таблицу 4).

Потери тепла котлоагрегатом в окружающую среду, могут быть найдены для стационарных котлоагрегатов по графику, приведенному на рисунке 19.

Потери тепла с физическим теплом шлаков в курсовой работе можно не учитывать.

 

Таблица 4 - Расчетные характеристики слоевых и камерных топок

Тип топки	Наименование топлива	Потери тепла
От химической неполноты сгорания,	От механической неполноты сгорания,
Слоевая	Антрацит	0, 5	10, 0
Каменный уголь	1, 0	6, 0
Бурый уголь	0, 1-1, 0	7, 0
Камерная	Мазут, природный газ	1, 0

 

В курсовом проекте рекомендуется определять потери по таблице 4.

После нахождения всех потерь можно определить коэффициент полезного действия котлоагрегата (брутто):

 

. (50)

 

И расход топлива из уравнения:

 

, (51)

 

где - паропроизводительность котлоагрегата, кг/с;

- энтальпия пара, выходящего из котлоагрегата, кДж/кг;

- энтальпия питательной воды, кДж/кг (условно энтальпию питательной воды принимаем равной энтальпии кипящей воды в деаэраторе);

- расход котловой воды на непрерывную продувку, %;

- энтальпия кипящей воды в котлоагрегате, кДж/кг;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

 

С учетом потери тепла расчетный расход полностью сгоревшего топлива в топке составит:

 

кг/с, (52)

 

где и определяются для двух вариантов - с установкой и без установки экономайзера.

Рисунок 19 - Зависимость потери тепла в окружающую среду от производительности котлоагрегата; 1 - с экономайзером; 2 - без экономайзера.

 

 

Пример расчета

Используемое топливо имеет низшую расчетную теплоту сгорания МДж/кг. Принимаем

Из таблицы 4 для бурого угля, сжигаемого в слоевой топке имеем:

- потери от химической неполноты сгорания ;

- потери от механической неполноты сгорания ;

- температура холодного воздуха º С.

 

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива:

 

,

 

кДж/кг.

 

Составление теплового баланса производим отдельно для двух вариантов конструкции.

А) С экономайзером.

Потери теплоты с уходящими газами:

 

,

 

кДж/кг,

 

,

 

.

 

По рисунку 19 для выбранного в результате расчета тепловой схемы котельной котлоагрегата ДКВР-20-13 имеем: .

Потерями тепла с физическим теплом шлаков пренебрегаем.

 

,

 

 

Из расчета тепловой схемы имеем:

 

кг/с; кДж/кг;

кДж/кг; кДж/кг;

.

 

Расход топлива, подаваемого в топку:

 

,

 

кг/с.

 

 

Расход полностью сгоревшего в топке топлива:

 

,

кг/с.

 

Б) Без экономайзера.

Потери теплоты с уходящими газами:

 

,

 

кДж/кг,

 

,

 

.

 

По рисунку 19 .

 

,

 

.

 

Расход топлива, подаваемого в топку в данном варианте, изменится только за счет изменения :

 

,

 

кг/с.

 

Расчетный расход топлива:

 

,

 

кг/с.

 

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Агрегированный баланс по состоянию на 01.01.2016 (тыс.руб.)
2. Алгоритм расчета доз органических и минеральных удобрений по прогнозному ротационному балансу элементов питания растений
3. АНАЛИЗ АКТИВА БАЛАНСА КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА
4. Анализ баланса реактивной мощности
5. АНАЛИЗ ПАССИВА БАЛАНСА КОММЕРЧЕСКОГО БАНКА
6. Анализ платежеспособности предприятия на основе показателей ликвидности баланса
7. Анализ состава и динамики балансовой прибыли
8. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ И ДИНАМИКИ БАЛАНСОВЫХ ДАННЫХ БАНКА СОГЛАСНО ДЕЙСТВУЮЩИМ ФОРМАМ ПУБЛИКУЕМОЙ ОТЧЕТНОСТИ
9. Анализ финансового состояния ПАО «МГТС» по данным бухгалтерского баланса
10. Анализ финансовой структуры баланса
11. Аналитический баланс коммерческой организации и его оценка
12. Баланс доминирования. Патриархат и матриархат.