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:

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

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

        Q_ф – 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:

        i_тл – физическое тепло топлива, кДж/кг;

        Q_крб – 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 Q_{в. вн} = 0 (воздух вне котла не подогревается).

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

Потери тепла в котельном агрегате:

, %.                                              (3.9)

Потеря тепла с уходящими газами:

, %,                          (3.10)

где :

      I_ух – энтальпия уходящих газов при избытке воздуха a_ух и температуре, кДж/кг;

      I_о.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;

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

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

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

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

;                       (3.11)

где:

      Da_пл – присосы холодного воздуха в пылесистеме;

      Da_твп – присосы воздуха в ТВП;

      Da_рвп – присосы воздуха в РВП.

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

Присосы воздуха в ТВП Da_твп = 0,03.

Присосы воздуха в РВП Da_рвп = 0,15.

Подставим данные в формулу (3.11):

.

Средняя температура присосов составит 330 ⁰С. Энтальпия воздуха при этой температуре I_о.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:

      D_пе – количество выработанного перегретого пара, кг/с;