Проектирование новой тепловой электрической станции мощностью 800 МВт в г.Новосибирске, страница 10

Объемы воздуха и продуктов сгорания:

Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива (коэффициент избытка воздуха a=1,0):

, м3/кг;                (3.1)

 м3/кг.

Теоретические (минимальные) объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (a=1):

азота

, м3/кг;                                    (3.2)

 м3/кг;

трехатомных газов

, м3/кг;                                   (3.3)

 м3/кг;

водяных паров

, м3/кг.                      (3.4)

 м3/кг.

Объем водяных паров при a=1,57:

, м3/кг;                           (3.5)

 м3/кг.

Объем дымовых газов при a=1,57:

, м3/кг;                         (3.6)

 м3/кг.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид

, кДж/кг,            (3.7)

где:

        Qр – располагаемое тепло 1 кг топлива, кДж/кг;

        Qв. вн – тепло, внесенное в топку воздухом, при подогреве его вне котла, кДж/кг;

        Qф – тепло, внесенное в топку паровым дутьем («форсуночным» паром) , кДж/кг;

        Q1 – полезно использованное тепло, кДж/кг;

        Q2 – потеря тепла с уходящими газами, кДж/кг;

        Q3 – потеря тепла от химической неполноты сгорания, кДж/кг;

        Q4 – потеря тепла от механической неполноты сгорания, кДж/кг;

        Q5 – потеря тепла от наружного охлаждения, кДж/кг;

        Q6 – потеря с телом шлака, кДж/кг.

Располагаемое тепло 1 кг топлива определяется по формуле:

, кДж/кг;                  (3.8)

где:

        iтл – физическое тепло топлива, кДж/кг;

        Qкрб – тепло, затраченное на разложение карбонатов при сжигании сланцев, кДж/кг;

         к – коэффициент разложения карбонатов.

         Физическое тепло топлива не учитываем, так как схема пылеприготовления выбрана замкнутая.

Тепло, затраченное на разложение карбонатов, не учитываем, так как топливо – каменный уголь.

Тепло, внесенное в топку воздухом Qв. вн = 0 (воздух вне котла не подогревается).

Тепло, внесенное в топку паровым дутьем Qф = 0, по причине отсутствия постоянного парового дутья.

Потери тепла в котельном агрегате:

, %.                                              (3.9)

Потеря тепла с уходящими газами:

, %,                          (3.10)

где :

      Iух – энтальпия уходящих газов при избытке воздуха aух и температуре, кДж/кг;

      Iо.хв – энтальпия теоретически необходимого воздуха на входе в воздушный тракт, при температуре = 30 0С, кДж/кг;

      b’ – отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к теоретически необходимому;

      Iо.прс – энтальпия воздуха, присасываемого в газоходы котла, кДж/кг.

При температуре = 140 0С и избытке воздуха aух = 1,57 энтальпия уходящих газов Iух = 1850 кДж/кг.

При температуре = 30 0С энтальпия холодного воздуха Iо.хв = 229 кДж/кг.

Отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к теоретически необходимому:

;                       (3.11)

где:

      Daпл – присосы холодного воздуха в пылесистеме;

      Daтвп – присосы воздуха в ТВП;

      Daрвп – присосы воздуха в РВП.

          Присосы холодного воздуха в пылесистеме Daпл = 0, т. к. пылесистема работает под давлением.

Присосы воздуха в ТВП Daтвп = 0,03.

Присосы воздуха в РВП Daрвп = 0,15.

Подставим данные в формулу (3.11):

.

Средняя температура присосов составит 330 0С. Энтальпия воздуха при этой температуре Iо.прс = 2567 кДж/кг.

Потерю от механической неполноты сгорания принимаем q4 = 1 %.

Подставим расчетные данные в формулу (3.10):

 %.

Потерю тепла от химической неполноты сгорания принимаем q3 = 0.

Потерю тепла от наружного охлаждения принимаем q5 = 0,3.

Отношение , следовательно, потерю с теплом шлака принимаем q6 = 0.

Суммарная потеря тепла в котле:

, %;                                (3.12)

                                   .

КПД котла (брутто):

, %;                                            (3.13)

.

Полное количество тепла, полезно использованное в котлоагрегате:

    (3.14)

где:

      Dпе – количество выработанного перегретого пара, кг/с;