Тепловой расчет котлоагрегатов. Состав и теплота сгорания природного газа и мазута. Выбор типа и числа котлоагрегатов

Тепловой расчет котлоагрегатов.

1.  Исходные данные

Состав и теплота сгорания природного газа

Месторождение Северо-Ставропольское

Состав и теплота сгорания мазута

Мазут марки М100, сернистый

2.  Пересчет состава и теплоты сгорания топлива

Во время добычи, при транспортировке и хранении топлива ( в частности мазута) изменяются его теплофизические свойства и состав. Изменение элементарного состава в основном касаются содержания золы А^р и влаги W^p. Эти изменения необходимо учитывать путем пересчета состава топлива с нормативных значений (приведенных в литературе для данного месторождения и марки) на фактические (из задания).

Коэффициент пересчета:

,

Поэтому пересчет состава не требуется

Пересчет состава не производится только для газообразного топлива (природного газа), так как он практически остается неизменным на всем пути его транспортировки  по газопроводу.

Вычисление низшей теплоты сгорания топлива:

Теплота сгорания жидких топлив и жидких горючих отходов производства определяется по формуле:

Q^P_H=339 C^P+1025 H^P-108,5 (O^P-S^P_г)-25 W^P =

= 339*83.1+1025*10,3-108,5*0.2-25*2 =38656.7кДж/кг

Теплота сгорания газообразных топлив определяется по формуле:

Q^P_H=126.3*CO+108*H₂+358*CH₄+637.0*C₂H₆+915*C₃H₈+1206*C₄H₁₀+1460*C₅H₁₂+

+592*C₂H₄+860*C₃H₆+1135*C₄H₈+1410*C₅H₁₀+1406*C₆H₆+234*H₂S =

=358*98.3+637*0.5+915*0.2+1206*0.1=35813.5 кДж/нм³

3.  Выбор типа и числа котлоагрегатов

Основой для расчетов и выбора основного и вспомогательного оборудования является максимально-зимний режим. Он определяется суммой часовых расходов на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, а также расчетным расходом тепла на технологические нужды. При определении производительности котельной должны учитываться расходы на собственные нужды котельной и потери тепла в тепловых сетях.

Согласно СНиП II-35-76 количество и единую мощность котлоагрегатов следует выбирать по расчетной производительности котельной, проверяя ражим работы котлоагрегатов для теплого периода.

Количество котлов должно быть:

Паровых  от 2 до 4

Водогрейных от 2 до 6

По возможности необходимо стремится к установке минимального количества однотипных котлоагрегатов. В то же время их число должно быть таким, чтобы в летний период можно  было один из котлов остановить для профилактического или капитального ремонтов. Остальные котлы должны обеспечивать заданную тепловую нагрузку.

Согласно условиям выбора типа и числа котлоагрегатов подобрано 3 котла ДЕ-25-14ГМ.

.

4. Расчет теоретического объема дутьевого воздуха и продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α=1

Теоретические количества воздуха и продуктов сгорания определяются по стехиометрическим реакциям горения топлива. Преобразованные результирующие уравнения приводятся ниже

Теоретическое количество воздуха (при коэффициенте избытка воздуха α=1), необходимое для полного сгорания единицы топлива:

  Для твердого и жидкого топлива:

V_в^о=0,0889*( (С^р + 0,375*S^p) + 0,265* H^p - 0.0333*O^p=0,0889 (83,1+

+0,375*3,5)+0,265*10,3–0,0333 (0,4/2) =10,24нм³/кг

  Для газообразного топлива:

V_в^о=0,0476*( 0,5*H₂ + 0,5*CO +1,5* H₂S + Σ (m+n/4)*C_mH_n – O₂) =

= 0,0476*( 2*98,3 + 3,5*0,5 + 5*0,2 + 6,5*0,1) = 10,3 нм³/нм³

Теоретическое количество продуктов сгорания при α=1:

  Для твердого и жидкого топлива:

V_N2^o=0,79 V_в^о + 0,008 N^p =0,79*10,24 + 0,008*0,2 = 8,09 нм³/кг

V_RO2^o=0,0187*(C^p + 0,375*S^p) = 0,0187* (83,1+ 0,375*3,5) = 1,58 нм³/кг

V_H2O^o=0,111*H^p + 0,0124*W^p+0,0161*V_в^о = 0,111*10,3 + 0,0124*2 +

+ 0,0161