Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 4

Среднее значение коэффициента избытка воздуха в газоходе согласно формуле (2.3.16) равно:

Действительное объемное количество дымовых газов в газоходе конвективной части котла равно:

Согласно формуле (2.3.17) величина объемной доли сухих трехатомных газов в дымовых газах равна:

-в топке:

    -в конвективной части котла:

Согласно формуле (2.3.18) величина объемной доли водяных паров  в дымовых газах равна:

- в топке:

- в конвективной части котла:

Согласно формуле (2.3.19) величина объемной доли трехатомных газов в дымовых газах равна:

-в топке:

- в конвективной части котла:

2.4. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания

После определения теоретически необходимого для горения и действительного объемов воздуха, а также объема образующихся дымовых газов определяют энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Энтальпию воздуха и продуктов сгорания относят к одному килограмму сжигаемого твердого и жидкого и одному метру кубическому газообразного топлива.

Энтальпию воздуха определяют по формуле:

                                                                                       (2.4.1)

где  α – коэффициент избытка воздуха;

- энтальпия действительного количества воздуха, кДж/кг;

- энтальпия теоретически необходимого для горения воздуха, кДж/кг.

Энтальпия теоретически необходимого для горения количества воздуха определяется по формуле:

                                                                                 (2.4.2)

где   - энтальпия теоретически необходимого для горения количества воздуха, кДж/кг;

- теоретически необходимое для горения количество воздуха, м³/кг;

t_в – температура воздуха, поступающего для осуществления процесса горения, ^оС; 

c_в – теплоемкость влажного воздуха при температуре его t_в, кДж/м³·град;

при расчетах ее можно принять равной теплоемкости сухого воздуха.

 

Энтальпию газообразных продуктов сгорания топлива, представляющих собой смесь различных газов, выражают следующей формулой:

                                                                    (2.4.3)

где   H_г – энтальпия действительного количества дымовых газов, кДж/кг;

- энтальпия теоретического количества дымовых газов, кДж/кг.

Энтальпия теоретического количества дымовых газов определяется по следующей формуле:

                                 (2.4.4)

где  - объем  сухих трехатомных газов в дымовых газах, м³/кг;

- теоретический объем азота, содержащегося в дымовых газах, м³/кг;

       - теоретический объем водяных паров в дымовых газах, м³/кг;

 , , - соответственно теплоемкость трехатомных газов, азота водяных паров, кДж/м³·град;

t_г – температура дымовых газов, ^оС.

Так как в дымовых газах содержание сернистого ангидрида относительно мало, а теплоемкость его мало отличается от теплоемкости углекислоты, то для сухих трехатомных газов без ущерба для точности расчета принимают значение теплоемкости углекислоты.

Энтальпия избыточного воздуха в дымовых газах определяется по следующей формуле:

                                                                (2.4.5)

Энтальпия летучей золы выражается формулой:

                                                                    (2.4.6)

где  a_зл – доля золы топлива, уносимая дымовыми газами из топки;

A^р – зольность топлива, %;

c_зл – теплоемкость золы, кДж/кг· град;

t_зл – температура золы, ^оС.

Величина энтальпии летучей золы очень мала по сравнению с величиной энтальпии дымовых газов. Поэтому в теплотехнических расчетах ей можно пренебречь.

Для упрощения расчетов удобно выражать энтальпии воздуха и дымовых газов соответственно в виде:

                                            (2.4.7)

                                       (2.4.8) 

где  H_в⁰ – энтальпия теоретически необходимого для горения количества воздуха, кДж/кг;

h_в – энтальпия одного метра кубического воздуха, кДж/м³;

H_г⁰ - энтальпия теоретического количества дымовых газов, кДж/кг;

, ,  - соответственно энтальпии одного метра кубического сухих трехатомных газов, азота и водяных паров, кДж/м³.