Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 6

При сжигании твердого и жидкого топлив тепловой баланс котельного агрегата составляют в килоджоулях на один килограмм израсходованного топлива или в процентах.

При сжигании твердого и жидкого топлив полное количество тепла, вносимое в котельный агрегат при сжигании одного килограмма топлива, складывается из трех основных составляющих: низшей теплоты сгорания топлива, физического тепла топлива и физического тепла воздуха, поступающего в котел для поддержания процесса горения в топке.

При сжигании твердого топлива внесенное в котельный агрегат тепло распределяется по следующим основным статьям: тепло, использованное на получение горячей воды, потери тепла с уходящими газами, потери тепла от химической неполноты сгорания топлива, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, потери в окружающую среду, потери со шлаком.

Тепловой баланс котлоагрегата составляют относительно температуры воздуха, поступающего в котлоагрегат.

В соответствии с этим приходная часть теплового баланса котлоагрегата может быть выражена следующим образом:

                                                                                  (2.5.1)

где  - располагаемое тепло, приходящееся на один килограмм топлива, кДж/кг;

- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

h_т - физическое тепло топлива, кДж/кг.

    Физическое тепло топлива определяется по формуле:

                                                                                       (2.5.2)

где  c_т – теплоемкость топлива, кДж/кг·град;

t_т  - температура топлива, подаваемого в топку, ºC.

При использовании в качестве топлива дров или древесных отходов в уравнении теплового баланса котельного агрегата отсутствует статья потерь с физическим теплом шлака, удаляемого из топки.

Тогда общее уравнение теплового баланса котельного агрегата запишется в следующем виде:

                                                         (2.5.3)

где  Q₁ - тепло, полезно использованное на получение горячей воды, кДж/кг;

Q₂ - потери тепла с уходящими газами, кДж/кг;

Q₃ - потери тепла от химической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;

Q₄ - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;

Q₅ – потери теплоты в окружающую среду, кДж/кг.

Общее уравнение теплового баланса котельного агрегата можно записать в следующем виде:

                                                      (2.5.4)

где  q₁ – доля располагаемого тепла, полезно использованного на получение  горячей воды, %;

q₂ - доля потерь тепла с уходящими газами, %;

q₃ - доля потерь тепла от химической неполноты сгорания топлива, %;

q₄ - доля потерь тепла от механической неполноты сгорания топлива, %;

q₅ - доля потерь тепла в окружающую среду, %.

Доля располагаемого тепла, полезно использованного на получение горячей воды, определяется как остаточный член из общего уравнения теплового баланса (2.5.3):

                                                      (2.5.5)

Доля потерь тепла с уходящими газами при сжигании твердого топлива определяется по формуле:

                                                     (2.5.6)

где  H_ух – энтальпия уходящих газов при коэффициенте избытка воздуха за агрегатом, равным α_ух и температуре уходящих газов t_ух, кДж/кг;

H_в⁰ – энтальпия воздуха, теоретически необходимого для горения при температуре, с которой он поступает в котельный агрегат, кДж/кг.

Множитель (100-q₄ ) вводится в формулу в связи с тем, что энтальпии дымовых газов и воздуха, необходимого для горения, определяются для одного килограмма действительно сожженного топлива.

При проектировании значением потери от химической неполноты сгорания задаются, руководствуясь нормами теплового расчета котельных агрегатов.

Нормативные значения потерь теплоты от химической неполноты сгорания приведены в [1].

      Величиной потери тепла от механической неполноты сгорания при проектировании задаются по рекомендациям норм теплового расчета котельных агрегатов.

Нормативные значения потерь теплоты от механической неполноты сгорания приведены в [1].

Потерю тепла от наружного охлаждения котельного агрегата определяют по диаграмме, составленной на основании обработки многочисленных опытных данных, или по справочным таблицам. Такая таблица приведена в [2].