сгорании топлива водяные пары сконденсировались с выделением теплоты.
Низшей теплотой сгорания топлива называют количество теплоты, выделяемой 1 кг (или 1 м3) топлива за вычетом количества теплоты, необходимой для испарения влаги.
Используя коэффициенты из табл. 3.1, можно сделать пересчет теплоты сгорания топлива для любого состава массы топлива. Например, теплота сгорания сухой массы топлива, кДж/кг, будет
Qсн = Qрн×100/(100 -Wр), (3.11)
горючей массы,
Qгн = Qрн×100/(100 -Wр - Ар) (3.12)
Если считать, что элементы, входящие в состав твердого или жидкого топлива, находятся в механической смеси, то приблизительно можно подсчитать теплоту сгорания топлива, принимая, что при полном сгорании 1 кг углерода выделяется 340 кДж (8100 ккал), водорода 1030 кДж (24600 ккал) и серы 109 кДж (2600 ккал), кДж/кг (ккал/кг). Д. И. Менделеев придал этому выражению следующий вид:
Qрн = 81Ср + 246Нр - 26×(Ор -Sрл) - 6Wр, или (3.13)
Qрн= 340Ср + 1030Нр - 109×(Ор - Sрл) - 25,2Wр. (3.14)
Теплота сгорания газообразного топлива, кДж/м3 (ккал/м3), определяется расчетом, если известно процентное содержание отдельных газов, входящих в его состав:
Qсн = 0,01(QCO×СО + QH2 ×H2 + QН2S×Н2S + åQCnHm×CnHm) (2.15)
где Qi- теплота сгорания данного газа, входящего в состав топлива, кДж/м3 (ккал/м3), может быть принята по табл. 3.2; СО, Н2, H2S, СН4, С2Н6 и т. д. (CnHm ) содержание соответствующего газа по объему, %.
Если газообразное топливо содержит влагу, то теплоту сгорания сухого топлива, кДж/м3 (ккал/м3), пересчитывают на рабочее топливо по формуле:
Qрн = Qсн×(100 -6Wр)/100 (2.16)
Теплота сгорания газообразного топлива и процентные соотношения газов входящих в состав смеси, даны для нормальных условий (давление 101322 Па и температура 0 °С).
Общее уравнение баланса теплоты. Баланс теплоты котла рассчитывается на 1 кг (м3) сжигаемого топлива. Как и любой баланс представляет собой приход и расход теплоты и выражается следующим уравнением, кДж/кг:
Qрр= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 , (5.4)
где Qрр- располагаемая теплота; Q1 - полезно используемая теплота в котле, в виде пара или горячей воды; Q2, Q3, Q4, Q5, Q6- потери теплоты: с уходящими из котла продуктами сгорания, от химической неполноты сгорания, от механической неполноты сгорания (потери в провале, шлаках, уносе), в окружающую среду всеми элементами котла, с физической теплотой, удаляемых из топки золой и шлаков.
Приход теплоты, т.е. располагаемая теплота топки, включает: теплоту сгорания топлива (Qрн), поскольку баланс теплоты подсчитывается не при 0 °С, добавляются физическая теплота воздуха (Qвзфиз) и топлива (Qтфиз), поступающих в топку и теплота форсуночного пара (Qпфиз), при паровом распыливании мазута или паровом дутье, тогда, кДж/кг:
Qрр = Qрн + Qвзфиз + Qтфиз + Qпфиз.
Потеря теплоты с уходящими газами (q2). Величина потери теплоты q2 равна разности энтальпий продуктов сгорания, на выходе из последней поверхности нагрева, и окружающего воздуха, кДж/кг (кДж/м3):Q2 = Iух-aух×I0вз
Эту разность относят к располагаемой теплоте топлива (или Qрн) и выражают в %:
q2 = Q2×100 /Qрр.
Для уменьшения потерь теплоты с уходящими газами устанавливают хвостовые поверхности нагрева (водяные экономайзеры и (или) воздухоподогреватели). При этом для котлов малой мощности температура уходящих газов составляет 150-210 °С, для котлов средней тепловой мощности температуру уходящих газов принимают 110-170 °С (см. табл. 5.4).
Потери теплоты q2 увеличиваются: с повышением теплового напряжения поверхностей нагрева и их загрязнением, с ростом нагрузки котла, увеличением объема газов из-за роста избытка воздуха в топке, а также с увеличением присосов воздуха по газоходам
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.