 |
Тепловой баланс котлоагрегата
|
|
|
|
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров»
________________________________________________________
Кафедра промышленной теплоэнергетики
ТЕПЛОВОЙ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ
РАСЧЕТЫ
КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Выполнил
Проверил
Санкт-Петербург
Исходные данные для расчета:
Тип котла - барабанный, с естественной циркуляцией.
Паропроизводительность Dпе , кг/с.
Давление перегретого пара Рпе , бар.
Температура перегретого пара tпе , °С.
Состав топлива (выбирается по табл. 3, с.148):
- месторождение и марка топлива;
- влажность 
, %;
- зольность Аr , %;
- сера колчеданная 
, %;
- сера органическая 
, %;
- углерод Сr , %;
- водород Нr , %;
- азот Nr , %;
- кислород Оr, %;
- низшая теплота сгорания Qri, МДж/кг;
- приведенная влажность Wrпр , (% · кг)/МДж;
- приведенная зольность Аrпр , (% · кг)/МДж;
- выход летучих на горючую массу Vdaf, %.
Способ сжигания топлива - камерный, с твердым шлакоудалением.
Температура питательной воды после регенеративного подогрева tпв ,°С.
Непрерывная продувка р, %.
Доля рециркуляции газов в топку - отсутствует.
Температура уходящих газов, Jух , °С (выбирается по табл. 5, с.154).
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель J'в, °С (см. с. 11).
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя Jгв , °С (выбирается по табл. 6, с.154).
Компоновка конвективных поверхностей нагрева выбирается: одноступенчатая или двухступенчатая.
Тип углеразмольной мельницы (см. с.9).
Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания
Коэффициенты избытка воздуха по газоходам котлоагрегата
|
|
|
(величина присосов ∆a выбирается по табл. 7, с.155)
Топка на выходе (табл. 8, с.156) aт
Фестон aф = aт
Пароперегреватель aпе = aт + Daпе
2-я ступень водяного экономайзера aвэ2 = aпе + Daвэ
2-я ступень воздухоподогревателя aвп2 = aвэ2 + Daвп
1-я ступень водяного экономайзера aвэ1 = aвп2 + Daвэ
1-я ступень воздухоподогревателя aвп1 = aвэ1 + Daвп
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
1. Теоретически необходимое количество воздуха
, м3/кг.
2. Теоретический объем азота
, м3/кг.
3. Объем трехатомных газов
, м3/кг.
4. Теоретический объем водяных паров
, м3/кг.
5. Теоретический объем газов
.
6. Действительный объем водяных паров 
и дымовых газов Vг ; объемные доли: водяных паров - 
, трехатомных газов - 
, сумма водяных паров и трехатомных газов - rп ; концентрация золы в дымовых газах μзл по газоходам котельного агрегата (топка, пароперегреватель, 2-я ступень водяного экономайзера, 2-я ступень воздухоподогревателя, 1-я ступень водяного экономайзера, 1-я ступень воздухоподогревателя) рассчитываются по средним значениям коэффициента избытка воздуха αср по формулам, приведенным в табл.1, с.146. Результаты расчетов сводятся в табл. 1.
Расчет энтальпий продуктов сгорания
Теоретические энтальпии газов и воздуха для сжигаемого топлива выбираем из табл. 4, с.150. Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха α > 1 рассчитывается по формуле
Iг = Iог + (α – 1)Iов.
Результаты расчетов сводятся в табл. 2, с.147.
Тепловой баланс котлоагрегата
1. Располагаемое тепло топлива. Для большинства видов достаточно сухих и малозольных топлив и газового топлива принимается
= 
, кДж/кг.
2. Температура уходящих газов Jух , °С (по заданию).
3. Энтальпия уходящих газов Iух , кДж/кг (табл. 2).
4. Температура холодного воздуха (принимаем) tхв=30 °С.
5. Энтальпия холодного воздуха Iохв , кДж/кг (табл. 2).
6. Потери тепла от химического недожога q3, % (табл. 8, с.156).
|
|
|
7. Потери тепла от механического недожога q4, % (табл. 8).
8. Потери тепла с уходящими газами
, %.
9. Потери тепла от наружного охлаждения q5, % (рис. 5, с.173).
10. Потери с теплом шлака q6 = 0
(учитываются при Аr > 2,5 , где [МДж/кг]).
11. Сумма тепловых потерь
Sq = q2 + q3 + q4 + q5 + q6, %.
12. КПД котлоагрегата «брутто» hка = 100 – Sq, %.
13. Коэффициент сохранения тепла
.
14. Температура перегретого пара tпе , °С (по заданию).
15. Давление перегретого пара Pпе , МПа (по заданию).
16. Теплосодержание перегретого пара iпе , кДж/кг (табл. 11, с.160).
17. Температура питательной воды tпв , °С (по заданию).
18. Энтальпия питательной воды iпв , кДж/кг
(табл. 10 при Рэ=1,2Рпе, с.158).
19. Энтальпия продувочной воды iкип , кДж/кг
(табл. 9 при Рб=1,1Рпе, с.157).
20. Непрерывная продувка
Dпр = 0,01р Dпе, кг/с,
где р - процент продувки (по заданию).
21. Полезно использованное тепло
Qка = Dпе (iпе ‑ iпв) + Dпр (iкип ‑ iпв), кВт.
22. Полный расход топлива
, кг/с.
23. Расчетный расход топлива
, кг/с.
|
|
|
