Теплогенирирующие установки

       1-й  режим:

       при 1000^оС:

       = (10309,15+123,77)(1+0,13)+8665,92[1,2-1+0,13(1,45-1)] =

= 14029,34, кДж/кг;

       при 2000^оС:

        = (22286,083+316)(1+0,13)+18499,332[1,2-1+0,13(1,45-1)] =

= 30322,43, кДж/кг. 

       2-й  режим:

       при 1000^оС:

       = (10309,15+123,77)(1+0,23)+8665,92[1,2-1+0,23(1,45-1)] =

= 15462,598, кДж/кг;

       при 2000^оС:

        = (22286,083+316)(1+0,23)+18499,332[1,2-1+0,23(1,45-1)] =

= 33415,109, кДж/кг.

       По  данным строим график зависимости = f(). 

       11. Для определения температуры газов на выходе из топочной камеры , °С, установим её составляющие:

       Т_а — адиабатная температура горения в соответствиис рис.

       Т_а=1620 °С, Т" =1520 °С,

         — условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающихповерхностей (для сжигания твёрдых топлив в камерных топках принимаем = 0,25);

       Н_я— лучевоспринимающая поверхность, Н_я = 230 м² (по заданию);

       Вй — эффективное значение коэффициента Бугера, который характеризует поглотительную способность топочных газов и зависит от их теплофизических свойств и конструктивных параметров котла, Вй = 0,6 

       

11. По (2.10) определим  расчётный коэффициент М₉ зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке.

       , (2.10)

где М₀ - коэффициент, зависящий от типа топочного устройства и вида топлива (при сжигании твёрдых топлив М₀ = 0,42...0,46);

       Х_г - относительная высота расположения горелок, Х_г =0,25 (по заданию)

       r_у – параметр забалластированности топочных газов м³/м³ 

       1-й  режим:

       М  = 0,44*(1-0,4*0,25)=0,50;

       

       

       2-й  режим:

       М" =0,44*(1-0,4*0,25)=0,52. 

       13. По (1.35) вычисляем теоретический удельный расход газов:

       , (1.35)

где обьем трехатомных газов;теоретический оббьем азота (=1);

         обьем водяных  паров;обьем сухих газов;

       коэффициент избытка воздуха на выходе из данного  газохода.

       , м³/кг. 

       14. По (2.13) находим расход газов на выходе из топки с учетом рециркуляции

       , (2.13)

где ,теоретические удельные расходы соответственно газов и воздуха на 1 кг топлива, нм³/кг.

       1-й  режим:

       = 12,076 м³/кг; 

       2-й  режим:

       =13,278 м³/кг.

       

       

       15. По (2.12) определяем параметр забалластированности топочных газов:

    ,  (2.12)

где расход газов на выходе из топки с учетом рециркуляции, нм³/кг;

         теоретические удельные  расходы азота  и сухих трехатомных  газов на 1 кг топлива.

    1-й  режим:

         м³/ м³; 

       2-й  режим:

         м³/ м³. 

       16. По (2.14) вычисляем коэффициент сохранения теплоты:

       ,  (2.14)

где КПД брутто котла;

       тепловые  потери в окружающую среду от наружней поверхности котла.

       1-й  режим:

       ; 

       

       

       2-й  режим:

       . 

       17. По (1.1) рассчитаем натуральный расход топлива, учитывая следующие параметры:

       ,  (1.1)

где - паропроизводительность котельного агрегата, ;

       - энтальпии соответственно перегретого пара,питательной воды и котловой воды, , ,.

       1-й  режим:

       ; 

       2-й  режим:

       . 

       18. По (1.4) определяем расчетный расход топлива:

       ,  (1.4)

где потери тепла с механическим недожогом, которые определяются по содержанию горючих веществ в золе и шлаке.

    

    

       1-й  режим:

       ;

       2-й  режим:

       . 

       19. По (2.15) находим среднюю теплоемкость продуктов сгорания.

       Расчёт (Vс) производим методом последовательных приближений. Предварительно задаёмся температурой за топкой = 900 °С. Затем по рис. определяем кДж/кг  кДж/кг .

       , (2.15)

       Расчет  проводят методом последовательных приближений.Предварительно задается  температура за топкой . Затем по рисунку находят на  линии

       1-й  режим :

       ; 

       2-й  режим:

       .

       20. По (2.9) рассчитаем температуру газов на выходе из топки:

       ,  (2.9) 

где -адиабатная температура горения, К;

       М- расчетный коэффициент, зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке;

       -условный  коэффициент загрязнения лучевоспринимающих  поверхностей (для гладкотрубных  экранов его принимают: 0,6 при  сжигании твердых топлив в  слоевых топках; 0,25 … 0,45 при сжигании  твердых топлив в камерных  топках; 0,55 при сжигании мазута);

       Н_л-лучевоспринимающая поверхность нагрева, м²;

       - коэффициент сохранения теплоты;

       - средняя суммарная  теплоемкость продуктов  сгорания 1 кг топлива  в интервале температур (;

       Вй- эффективное значение критерия Бугера,который характеризует поглотительную способность топочных газов и зависит от их теплофизических свойств и конструктивных параметров котла.

       ,.

       1-й  режим:

       ; 

       2-й  режим:

       .

       

       Так как предварительно принятое значение = 900 °С отличается от рассчитанных менее чем на 100°С, расчет считаем законченным. 

       

       

       Вывод. Из сравнений реальных температур газов на выходе из топки с температурой начала деформации золы 979,4°С< 1100°С следует, что возможно использование любого из двух рассчитанных режимов для выполнения условия отсутствия шлакования поверхностей нагрева за топкой; с повышением доли рециркуляции с г, =0,13 до г, =0,23 теоретическая температура горения уменьшилась на 100 К, а реальная температура газов на выходе из топки изменилась с = 979,4°С до= 968,2°С, что не существенно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Распределение нагрузок между котлами  и теплоисточниками

 

 
       

1. Определим теплопроизводительность котлоагрегета:

       Q_ка=Д_пп((i_пп- i_пв)+(Р/100)(i_кв- i_пв))

       При 100%:

       Q_ка= 2,78((2886,4-419,1)+(5/100)(826-419,1)) = 6915,65 кДж/с;

       При 80%:

       Q_ка= 6915,65 *0,8 = 5532,52 кДж/с;

       При 60%:

       Q_ка= 6915,65 *0,6 = 4149,39 кДж/с. 

       

2. Определим удельный расход топлива:

       Для 1-го котлоагрегата:

       в_уд=.

       При 60%:

       в_уд== 46,11, кг/ГДж;

       При 80%:

       в_уд== 43,74, кг/ГДж; 
 

       При 100%:

       в_уд== 46,74,кг/ГДж.

         

       Для 2-го котлоагрегата:

       При 60%:

       в_уд== 42,65, кг/ГДж;

       При 80%:

       в_уд== 41,1, кг/ГДж;

       При 100%:

       в_уд== 42,12, кг/ГДж.

3. Составляем систему из 3-х уравнений и решаем её:

       ;

       В = ;

       С = 43,7 – А5,533² – В5,533;

       С = 34,1+41,35А;

       В = 1,725-0,926А;

       А = = 0,32-2,18А;

       ; 

       

4. Определим относительный прирост топлива:

       в_отн= 3АQ²+2ВQ+C;

       ^кг/МДж;

       ^кг/МДж;

       ^кг/МДж. 

       

5. Строим  графическую зависимость КПД  от Q и в_уд от Q:

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Расчет 2-го котла: