Использование теплоты отходящих газов после котлоагрегатов

Важным источником получения горячей воды и пара являются отходящие газы после котлоагрегатов. Эти газы используются в водяных утилязаторах (экономайзерах) и котлах-утилизаторах.

Объемный расход отходящих газов из котельной

 

, (10.51)

 

где n – число котлоагрегатов, шт.;

В_р – расчетный раксход топлива, кг/с; - теоретический объем газов, м³/кг, м³/м³;

α – коэффициент избытка воздуха за утилизаторм;

V⁰ – теоретически необходимый объем воздуха, м³/кг, м³/м³;

t- температура газа на входе в утилизатор, ^оС.

Количество теплоты, отдаваемой отходящими газами в утилизаторе

 

Q_т = V_г.ср. ∙ С_г.ср. (t^н - t^к), (10.52)

 

V_г.ср – средний расход отходящих газов при охлаждении их в утилизаторе от t^н до t^к, м³/с;

С_г.ср – средняя объемная теплоемкость газов, кДж/(м³ К);

t^н и t^к – начальная и конечная температура газов, ^оС.

 

Это же количество теплоты определяется

 

Q_т = В_р (I_г - I_г΄)β(1 - ξ), (10.53)

 

где I_г и I_г΄ - энтальпия газов на входе и выходе из утилизатора, кДж/кг, кДж/м³;

β – коэффициент, учитывающий несоответствие числа часов работы утилизатора и котлоагрегата;

ξ – коэффициент потерь теплоты в утилизаторе.

 

Теоретически необходимый объем воздуха для проведения реакции окисления для 1 кг твердого и жидкого топлива

 

V^o = 0,089 ∙C^p + 0,226∙H^p + 0,033(S^p - O^p), (10.54)

 

где C^p, H^p, H^p, O^p – массовые доли горючих компонентов топлива, %.

Для 1 м³ газообразного топлива

V^o = 0,0478[0,5(CO + H₂)+ 1,5∙H₂S + 2CH₄ + ∑(m + n/4)C_mH_n – O₂], (10.55)

 

где CO, H₂, H₂S, CH₄, C_mH_n, O₂ – объемное процентное содержангие горючих элементов, об.%.

 

Теоретический объем продуктов сгорания:

а) для твердых и жидких топлив

объем двухатомных газов

; (10.56)

 

Объем трехатомных газов

; (10.57)

 

Объем водяных паров

; (10.58)

 

б) для газообразного топлива

; (10.59)

 

; (10.60)

 

, (10.61)

 

где d_г – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м³.

 

Энтальпия газов на входе и выходе из утилизатора при температуре t^н и t^к:

. (10.62)

 

В () - энтальпия продуктов сгорания при α = 1, кДж/м³;

- энтальпия воздуха, кДж/м³.

 

(10.63)

 

где , , - энтальпия углекислого газа, азота, водяного пара, кДж/м³.

Энтальпия воздуха при α = 1

 

. (10.64)

 

Экономия условного топлива при использовании теплоты отходящих газов составит:

 

, (10.65)

 

где - коэффициент полезного действия утилизатора;

29300 – теплота сгорания условного топлива, кДж/кг;

- количество сэкономленного топлива, кг/с.

 

Расчетные индивидуальные задания

 

Задача 10.1 Котел –утилизатор работает в цикле паросиловой установки и служит для утилизации теплоты высокотемпературных газов. Высокотемпературные газы получаются в результате, например, сжигания серного колчедана в производстве серной кислоты, при конверсии аммиака в производстве азотной кислоты. Произвести тепловой расчет котла-утилизатора и подобрать его типоразмер. Данные для расчета выбрать из таблицы.

 

Рис. 55

1 – котел-утилизатор; 2 – паросиловая турбина;

3 – конденсатор; 4 – циркуляционный насос.

 

Таблица 32

Исходные данные к задаче 10.1

№	Состав газов, об. %	Расход газов Gг, кг/ч	Температура газов	Параметры получаемого пара
SO2	O2	N2	H2O	NO	tн, оС	tк, оС	P,кПа	t, оС
					-
					-
					-
					-
					-
					-
					-
					-
					-
					-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-

 

Задача 10.2 Рассчитать цикл холодильной установки, работающей в режиме «теплового насоса». Определить мощность компрессора, коэффициент трансформации, тепловой поток при использовании ВЭР с поднятым потенциалом и подобрать конденсатор. Исходные данные для расчета выбрать из таблицы 33.

Таблица 33

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: