Теплогенирирующие установки

       

       

       

где - объеи трехатомных газов; - теоретический объем азота; - теоретический объем водяных паров. 

             12. Определяем энтальпию продуктов сгорания при =1 и температуре газов

       

        ; 

       Энтальпию продуктов сгорания 1 кг твердого, жидкого или 1 м газообразного топлива:

       

       

       Энтальпию воздуха при =1 и температуре газов

       

       Зная  температуру продуктов сгорания, методом интерполяции по таблице  П.1.5 находим энтальпии газообразных продуктов сгорания воздуха.

         при = - 40 :

        = , ;

        . 

      13. Потери теплоты в окружающую среду q принимаем по рисунку и нормативным данным: они составляют q =1%. 

      14. Определяем потери теплоты с физической теплотой шлака:

       

      

где - теплоемкость шлака, - температура шлака, при отсутствии измерений принимаемая равной 600 , при твердом шлакоудалении и равной температуре нормального жидкого шлакоудаления – при жидком. В условиях камерного сжигания с твердым шлакоудалением учитывается только при %.

       

        

       15. Выражаем суммарные потери теплоты:

       

        ,

где - теплота, которая полезно использована в котлоагрегате; - потери теплоты с уходящими газами; - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива; - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива; - потери теплоты в окружающую среду; - потери теплоты с физической теплотой шлака; - физическая теплота топлива; - теплота, вносимая в топку с воздухом, подогретым вне котла; - теплота, затраченная на разложение карбонатов при сжигании сланцев. 

      16. Определяем коэффициент полезного действия котлоагрегата:

       

       ; 
 

       

17. Выражаем  расчетный секундный расход топлива:

       

где - замеренные во время испытаний расходы соответственно уходящих газов и воздуха, м /с; - коэффициент, учитывающий потери воздуха от места замеров до топки, предварительно принятый 1.1; - избыток воздуха за перегревателем; Б и Р – барометрическое давление и давление газов в месте замеров. 

       

18. Вычисляем теоретический расход топлива:

       

       

где - расчетный секундный расход топлива. 

       

19. Находим паропроизводительностькотлоагрегата:

       

       

где - расход перегретого пара, кг/с; - энтальпии соответственно перегретого пара, питательной и котловой воды, кДж/кг; - доля продувки, %, принимаемая в пределах 3-6%; 3244,76 – энтальпия

перегретого пара, кДж/кг, определенная методом  интерполяции по таблице П.2.2. при  следующих параметрах: и ; 607,55 – энтальпия питательной воды, определенная по формуле 1119,1 – энтальпия котловой воды, кДж/кг, определенная по таблице П.2.1. при давлении насыщения которое рассчитано с учетом потерь 10% от в котлоагрегате.

      Вывод: Были определены тепловые потери котлоагрегата: потери с уходящими газами q₂ =16.27%, нормативные значения ; потери теплоты от химического недожога , нормативные значения ; потери теплоты от механического недожога , нормативные значения ; потери теплоты и , определяемые по нормативным данным, соответственно , . Таким образом, тепловые потери котла и превышают нормативных значений; не превышают нормативные значения. 
 
 
 
 
 
 
 

2. Изучение  влияния рециркулирующих газов и других эксплуатационных факторов (воздушного режима, качества топлива) на теплообмен в топочной камере

 

       Принимаем исходные данные по табл. 2.1. согласно варианту:

 
       

1. По формулам  (1.43) – (1.45) определяем энтальпию газов  в сечении котла сразу за местом их отбора на рециркуляцию J_г и энтальпии теоретических объемов продуктов сгорания J_г^о  и воздуха J_в^о, кДж/кг.

       Энтальпия продуктов полного сгорания 1 кг твердого, жидкого или 1 м³ газообразного топлива:

J_г = J_г^о + (α-1) J_в^о,           (1.43)

где J_г^о– энтальпия продуктов сгорания при α=1 и температуре газов , ^оС, определяемая по формуле:

J_г^о= _;   (1.44)

J_в^о – энтальпия воздуха при =1 и температуре  , ^оС, равная:

J_в^о = V^o.           (1.45)

       1-й  режим:

       J_в^о =6,018*175,88=1058,446, кДж/кг;

       J_г^о = 1,1*230,48+4,755*171,92+0,712*200,28=1213,6,  кДж/кг;

       J_г = 1213,6+(1,45-1)*1058,446=1689,9, кДж/кг. 

       2-й  режим:

       J_в^о = 6,018*194,64 = 1171,344, кДж/кг;

       

       J_г^о = 1,1*256,94+4,755*190,26+0,712*221,84 = 1345,27,  кДж/кг;

       J_г = 1345,27+(1,45-1)*1171,344 = 1872,375, кДж/кг. 

       

2. По (2.1) находим  энтальпию рециркулирующих газов:

J_рц = Q_рц = rJ_r, кДж/кг,

гдеr – доля рециркуляции;

Q_рц – теплота рециркуляции газов, кДж/кг, Q_рц = J_рц . 

       1-й  режим:

       J_рц^I = Q_рц^I = 0.13*1689.9 = 219.687, кДж/кг. 

       2-й  режим:

       J_рц^II = Q_рц^II = 0.23*1872,375 = 430,646, кДж/кг. 

       

3. По (1.45) вычисляем  энтальпию присосанного из помещения  котельной воздуха (t_в = 30^оС):

J_в^о = 6,018*(1,33*30) = 240,118, кДж/кг,

       а также энтальпии теоретически необходимого количества воздуха за воздухоподогревателем  в двух режимах по заданным температурам уходящих газов:

       1-й  режим:

       ^IJ^o_г.в = 6,018*175,88 = 1058,446, кДж/кг,

       2-й  режим:

       ^IIJ^o_г.в = 6,018*194,64 = 1171,344, кДж/кг,

       Удельную  энтальпию воздуха за воздухоподогревателем  определяем методом интерполяции:

1-й  режим:

=

=175,88, кДж/кг;  

2-й  режим:

=

=194,64, кДж/кг.

4. По (2.6) находим  теплоту, вносимую в топку с холодным или горячим воздухом:

       ,   (2.6)

где , - энтальпии теоретически необходимого количества воздуха соответственно за воздухоподогревателем и присосанного из помещения котельной, кДж/кг.

1-й  режим:

^I=(1,2-0,05-0,03)*1058,446+(1,2+0,03)*240,118=1480,8, кДж/кг; 

2-й  режим:

^II=(1,2-0,05-0,03)*1171.344+(1,2+0,03)*240,118=1607.3, кДж/кг. 

       

5. По (1.23) рассчитаем теплоту, вносимую в топку с воздуховодом, подогретом вне котла:

при t_в = 0^оС  J_в^о = 6,018(1,33*0) = 0 кДж/кг;

при t_в = 40^оС  J_в^о = 6,018(1,33*40) = 320,2 кДж/кг.

,     (1.23) 

= (1,2-0,05-0,04+0,03)(320,2-0) = 365,1, кДж/кг. 

       

6. По (1.15) определяем располагаемую теплоту на рабочую  массу топлива .

       Низшую  теплоту сгорания рабочей массы  топлива    и физичкскую теплоту топлива Q_тл , кДж/кг, принимаем из работы 1:

        =22819+365,1=23184,1, кДж/кг.    (1.15) 

       

7. По (2.5) вычисляем  полезное тепловыделение.

_,     (2.5)

где - теплота, вносимая в топку с поступающим холодным или горячем воздухом, кДж/кг;

       Q_рц – теплота рециркулирующих газов, кДж/кг, которая может быть рассчитана как Q_рц = J_рц.

       1-й  режим:

       

        =

=  24515,6, кДж/кг; 

       2-й  режим:

        =

= 24853, кДж/кг; 

       

8. По (2.8) определяем энтальпию золы,:

 

       ,,         (2.8)

где а_ун – доля золы топлива в уносе, составляющая 0,95.

       (сt)_зл – удельные энтальпии золы при t = 1000^оC и t = 2000^оC.

       Соответственно (сt)_зл¹⁰⁰⁰ = 987 кДж/кг, (сt)_зл²⁰⁰⁰ = 2520 кДж/кг.

       Значит,

       , кДж/кг;

       , кДж/кг. 

       

9.  По (1.44) определяем энтальпии продуктов  сгорания :

       при 1000^оС:

       , к Дж/кг;

       , кДж/кг.

       

        2000^оС:

       , кДж/кг;

       , кДж/кг. 

       

10.  По (2.7) рассчитаем энтальпии газов с  учетом рециркуляции:

       ,   ( 2.7)

где, -избытки воздуха соответственно вместе отбора и за топкой. 

        = 1,45 (работа №1);

        = 1,2