Здесь и далее – Ср и прочие составляющие – в процентах.
Теоретический объем азота (при a = 1), м3/кг,
,
где первое слагаемое – азот, переходящий в продукты сгорания из воздуха, а второе – из топлива.
Теоретический объем водяного пара (при a = 1), м3/кг,
,
где первое слагаемое – водяной пар, образующийся при сгорании водорода,
второе – внесенный влагой топлива, третье – внесенный с воздухом
(влагосодержание воздуха = 13 г/м3
сухого воздуха), четвертое – форсуночный или дутьевой пар, вносимый в топку при
сжигании мазута и его распылении с помощью паровых форсунок (
-
расход пара на распыл 1 кг мазута, кг/кг).
Для газообразного топлива объем трехатомных газов также определяется на основании химических уравнений реакций горения. Например, при сжигании 1 м3 оксида углерода образуется 1 м3 диоксида углерода.
Следовательно, выход трехатомных газов, м3/м3,
.
Теоретический объем азота (при a = 1), м3/м3,
.
Теоретический объем водяных паров (при a = 1), м3/м3,
,
где -
влагосодержание газообразного топлива, г/м3.
При коэффициенте избытка воздуха α > 1 продукты сгорания содержат дополнительное количество воздуха и влагу, внесенную этим воздухом. Объем RO2 не изменяется, так как в присосах RO2 = 0, но изменяются объемы азота и водяных паров.
В связи с этим для твердого, жидкого и газообразного топлива:
;
,
где - коэффициент
избытка воздуха в i-том газоходе.
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
При расчетах котельной установки используются зависимости между температурой и энтальпией продуктов сгорания.
Энтальпия действительного объема продуктов сгорания, кДж/кг,
.
где - энтальпия теоретического
объема продуктов сгорания, кДж/кг,
,
где ,
,
– удельная энтальпия двух- и
трехатомных газов, кДж/м3;
энтальпия теоретически необходимого объема воздуха, кДж/кг,
,
где – удельная энтальпия воздуха,
кДж/м3;
энтальпия золы в продуктах сгорания, кДж/кг,
,
где – удельная энтальпия золы,
кДж/кг, если приведенное значение уноса золы,
%·кг/МДж,
то значением энтальпии золы можно пренебречь (
- доля золы топлива, уносимой газами).
Значения удельных энтальпий воздуха, двух- и трехатомных газов и золы приведены в справочной литературе.
Располагаемая теплота. Схема для расчета теплового баланса КА. Составляющие теплового баланса: полезно используемая теплота и потери. КПД КА брутто и нетто.
Тепловой баланс котельного агрегата.
Для того чтобы оценить экономичность работы котлоагрегата, составляется его тепловой баланс, из которого видно - какова располагаемая теплота и как она расходуется на полезные нужды и неизбежные потери (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Схема для расчета теплового баланса котла: 1 - топочный объем; 2 - радиационные поверхности нагрева; 3 - поверхности нагрева пароперегревателя; 4 - поверхности нагрева водного экономайзера; 5 - поверхности нагрева воздухоподогревателя; контур котла
Располагаемая теплота на 1 кг или 1
м3 рабочего топлива состоит в основном из теплоты
, выделившейся при полном горении.
Располагаемая теплота топлива определяется по формулам:
для твердого и жидкого топлива, кДж/кг, -
;
для газообразного, кДж/м3, -
.
- теплота, вносимая с воздухом, подогреваемым
вне парового котла, кДж/кг;
- физическая теплота топлива, кДж/кг (кДж/м3),
величина
зависит
от температуры и теплоемкости топлива.
Величина теплоты, внесенной в топку извне (с воздухом и топливом), обычно
небольшая по сравнению с теплотой сгорания, поэтому ею можно пренебречь и
считать, что .
Для установившегося режима (когда котел разогрет) можно выделить следующие составляющие теплового баланса котельного агрегата, кДж/кг (кДж/м3):
полезная теплота, полученная паром, выработанным котлоагрегатом - ;
теплота, расходуемая на покрытие потерь:
-
с уходящими газами;
- от химической неполноты сгорания;
- от механической неполноты сгорания (с
уносом и шлаком);
- от наружного охлаждения (потери в окружающую среду);
-
с физическим теплотой шлаков.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.