Определение параметров рабочего тела, расходов топлива и энергетических характеристик ПГУ. Расчет геометрических параметров и компоновки поверхностей котла-утилизатора

1.Исходные данные

Вид сжигаемого топлива -Н.Новгород-Иваново-Череповец.

Тип конструкции котла-утилизатора   -   горизонтальный

Электрическая мощность ГТУ       МВт

Расход топлива на ГТУ  

Массовый расход выхлопных газов ГТУ      

Температура выхлопных газов ГТУ     C

Избыток воздуха в выхлопных газах турбины  

Давление перегретого пара на выходе из КУ  МПа

Температура перегретого пара на выходе из КУ  °C

Температурый напор на горячем конце пароперегревателя  °C

Температурый напор на холодном конце испарителя ВД   °C

Недогрев воды до темперауры насыщения в экономайзере ВД °C

Давление в конденсаторе   кПа

Давление пара в барабане НД

Температурый напор на холодном конце испарителя НД   °C

Наружный диаметр гладкой несущей трубы  м

Толщина стенки трубы  м

Высота ребра   мм

Шаг ребра  м

Толщина ребра  м

Поперечный шаг труб  м

Продольный шаг труб  м

Плотность топлива

Состав расчетного топлива:

   %         %               %       

%

%

Цель расчета

Определение параметров рабочего тела, расходов топлива и энергетических характеристик ПГУ.

Расчет геометрических параметров и компановки поверхностей котла-утилизатора.

2. Принципиальная тепловая схема ПГУ с КУ :

3 Расчет состава и энтальпии продуктов сгорания газообразного топлива

Низшая теплота сгорания для 1 м^3 топлива

тогда для 1 кг топлива она составит

Теоретическое количество воздуха, необходимое для  полного сгорания 1 нормального м3  сухого газообразного топлива (формула упрощена для этого вида топлива):

Объемный состав продуктов сгорания и газообразного топлива:

Объем азота в дымовых газах:

Объем трехатомных газов в продуктах сгорания

Объем кислорода в дымовых газах

Полный относительный объем  продуктов сгорания газового топлива

Объемные доли продуктов сгорания:

Азота

Кислорода

Трёхатомных газов

Параметр  для газовой смеси:

Молекулярная масса продуктов сгорания:

По таблицам определим энтальпию газа

Плотность дымовых газов при нормальных условиях :

4 Влияние аэродинамического сопротивления котла-утилизатора на параметры выхлопных газов ГТУ.

Коэффиициент уменьшения электрической мощности

Коэффиициент уменьшения КПД производства электроэнергии

Коэффиициент увеличения температуры на выхлопе турбины

где

-отнносительная величина потери давления на выхлопе турбины

(принимаем)

Корректируем температуру выхлопных газов ГТУ и электрическую мощность ГТУ.

так как температура выхлопных газов ГТУ была уточнена то уточняем и энтальпию газов на выходе из ГТУ.

5 Тепловой расчёт камеры дожигания КУ.

 Температура газов за камерой дожигания

температура перегретого пара на выходе из КУ

температурный напор на входе в КУ

принемаем в первом приближении, что  тогда  

по таблицам находим

Уравнение теплового баланса камеры дожигания:

Коэффициент полезного действия камеры дожигания

Расход топлива в камере дожигания

Уточняем  

--теоретически необходимое колличество воздуха (для газов)

так как коэф-т избытка воздуха изменился производим расчёт состава продуктов сгорания после камеры дожигания(первая итерация).

Теоретическое количество воздуха, необходимое для  полного сгорания 1 нормального м3  сухого газообразного топлива (формула упрощена для этого вида топлива):