Производство, распределение и использование энергоносителей на промышленном предприятии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Расчетно-графическая работа

«Производство, распределение и использование энергоносителей

на промышленном предприятии»

Преподаватель:    Боруш О. В.                                        Выполнил:  Шадрин Н.Н.

                                                                            Группа:        ТЭ-52

Отметка о защите

________________

                                                   Новосибирск, 2009

Задание

1.  На основании расчета горения и материального баланса составить баланс энергии и эксергии для парового котла. В балансе эксергии разделить внутренние потери эксергии, учитывая отдельно необратимость горения, потери тепла в окружающую среду и остаточные явления необратимости. Построить ленточные графики энергетического и эксергетического баланса.

2.  Использую методику согласования баланса, определить присосы воздуха в газоходе парового котла.

3.  Данные для расчетов:

Тип котла                                              прямоточный

Производительность котла, т/ч          990

Параметры острого пар                       Р₀ = 25 МПа;  t₀ = 550⁰C

Топливо                                                 АШ

Тип топки                                              С цепной решеткой

Температура питательной вода           t_ПВ_=_265⁰С

Температура уходящих газов              t_{УХ. Г.}_=_150⁰С

1.  Расчет процесса горения твердого и жидкого топлива.

Теоретически необходимое количество воздуха для горения твердого и жидкого топлива:

;

.

Действительное количество воздуха:

, где - коэффициент избытка воздуха для камерных топок с цепной решеткой;

Продукты сгорания твердого и жидкого топлива:

- объем трехатомных продуктов сгорания:

;

;

- объем азота и водяных паров:

;

;

- объем свободного кислорода:

;

.

Объем продуктов сгорания:

;

.

Мольные доли компонентов продуктов сгорания:

;

;

;

;

;

;

;

.

.

Плотность компонентов продуктов сгорания:

, где:

 - нормальное давление,  бар;

 - молекулярная масса газа;

 - универсальная газовая постоянная, ;

 - нормальная температура газа, ;

;

;

;

.

Твердые компоненты продуктов сгорания:

- масса золы:

, где:  - коэффициент, учитывающий уменьшение общей массы шлака и золы за счет термического разложения некоторой части минерального остатка, для углей АШ;

 - коэффициент уноса, для топок с цепной решеткой при сжигании углей АШ;

;

- масса шлака:

;

;

Примем массовую долю углерода:

- в шлаке ;

- в золе ;

Температура шлака ;

Температура золы в продуктах сгорания ;

Примем следующие допущения:

- относительная величина потери тепла котлом в окружающую среду ;

- продувка отсутствует, так как котел прямоточный;

- температура и влажность пыли, поставляемой от мельниц к топке, составляет , ;

- средняя температура воздуха, подводимого к топке котла ;

- средняя температура в топке котла ;

- температура и влажность воздуха , .

Рассчитаем баланс материальных потоков через котел. Расчет сведем в таблицу П1.

Таблица П1

Вводится в котел			Выводится из котла
№ п/п	Поток	кг/кг∙т	№ п/п	Поток	кг/кг∙т
1	Топливо	1,0	1	Трехатомные газы	2,5459
2	Воздух	10,7875	2	Азот	8,1468
			3	Водяной пар	0,4394
			4	Кислород	0,4116
			5	Шлак	0,0416
			6	Зола	0,0917
			7	Угар в продуктах сгорания	0,0180
Всего: Мвх		11,7875	Всего: Мвых		11,7004

Дебаланс:

Такое рассогласование баланса допустимо.

2.  Баланс энергии.

Уравнение баланса энергии для котла:

, где:

 - теплота сгорания топлива, кВт;

 - тепло, вносимое воздухом, кВт;

 - расход острого пара, питательной воды, продувочной воды соответственно, кг/с;

 - энтальпия острого пара, питательной воды, продувочной воды соответственно, кДж/кг;

 - тепло, отводимое с продуктами сгорания, кВт, где:

 - объем компонентов продуктов сгорания, м³/кг∙т;