Тепловой расчет котельного агрегата ВА-8000

Страницы работы

20 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Гидравлическое сопротивление при номинальном расходе воды, кПа (не более)

30

7

Аэродинамическое сопротивление, Па (не более)

1800

8

Топочный объём,

9,3

9

Водяной объём,

23,4

10

Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной,%

30-100

11

Масса, кг (не более)

29100

12

Габаритные размеры, мм (не более):

длина ширина высота

7160

3230

3240

13

Средняя наработка на отказ, ч (не менее)

6000

14

Полный назначенный срок службы, годы (не менее)

15

15

КПД брутто при номинальной производительности и сжигании расчетного топлива, % (не менее):

при сжигании мазута с низшей теплотой сгорания 39,7МДж/кг при сжигании газа с низшей теплотой сгорания 33,6МДж/

89

90

Продолжение таблицы 3.1

16

Расход топлива:

при сжигании мазута, кг/ч при сжигании газа,

809,0

956,0

17

Температура уходящих газов, °С**

при сжигании мазута при сжигании газа

18

Температура наружной поверхности котла, °С

55

19

Содержание оксидов азота в сухих неразбавленных уходящих газах, мг/ (не более)

при сжигании мазута при сжигании газа

400

200

20

Содержание оксидов углеродав сухих неразбавленных уходящих газах, мг/ (не более)

при сжигании мазута при сжигании газа

160

130

*Допускается отклонение значений номинальной производительности в пределах ±5%

**Нижнее предельное отклонение соответствует режиму работы котла с теплопроизводительностью 30% от номинальной, верхнее – режиму работы с допустимым загрязнением котла нагаром и сажей.

3.1.Расчет теоретических и действительных объёмов продуктов сгорания.

В таблице 3.2 приведен расчетный состав топлива с низшей теплотой сгорания 33.6.

Таблица 3.2

Состав топлива

Элемент

Содержание,%

97,962

0,813

0,276

0,094

0,027

0,006

0,78

0,039

Теоретический объём сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива:

                                                          (3.1)

Теоретические объёмы продуктов сгорания:

а) объём трехатомных газов:

                                                                          (3.2)

б) объём азота:

         (3.3)

в) объём водяных паров:

                                                                                   (3.4)

Объём продуктов сгорания:

                      (3.5)

Расчет действительных объёмов продуктов сгорания представим в виде таблицы.

Таблица 3.3

Действительные объёмы продуктов сгорания

Наименование

величины

Обозначение

Расчетная

формула

Наименование элементов газового тракта

топка

конвек-тивная часть

1

2

3

4

5

Коэффициент  избытка воздуха в конце топки

1.05

1,05

Средний коэффициент избытка воздуха

1,05

1,05

Продолжение таблицы 3.3

1

2

3

4

5

Избыточный объем  воздуха, м33

3,35

3,35

Действительный объем водяных паров, м33

2,22

2,22

Действительный объем продуктов сгорания,м33

Vг

11,23

11,23

Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

0,072

0,072

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания

0,154

0,154

Суммарная объемная доля

0,226

0,226

3.2. Теплосодержание продуктов сгорания

Рассчитываем энтальпию воздуха и продуктов сгорания. Расчет энтальпий продуктов сгорания производим при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева для всего возможного диапазона температур согласно рекомендации [3].

Для расчета энтальпий воздуха и продуктов сгорания приведем значения энтальпий компонентов дымовых газов для всего выбранного диапазона температур и сведем их в таблицу 3.4.

Таблица 3.4

Энтальпия компонентов дымовых газов и воздуха.

Температура t,˚С

Энтальпия, ккал/кг

СО2

N2

O2

H2O

Воздух

1

2

3

4

5

6

100

40,573

31,026

31,504

36,038

31,504

200

85,442

62,053

63,723

72,554

63,484

Продолжение таблицы 3.4

1

2

3

4

5

6

300

133,413

93,556

97,136

110,501

97,375

400

184,248

125,776

131,504

149,403

129,356

500

237,709

158,473

166,826

189,737

163,246

600

291,885

191,885

202,864

230,788

198,091

700

348,687

225,776

239,857

273,747

233,89

800

406,683

260,859

276,85

318,854

269,69

900

465,632

296,659

314,797

363,723

305,728

1000

525,537

332,697

352,745

411,695

342,721

1100

586,635

368,735

390,692

459,666

380,668

1200

648,449

404,773

429,594

508,592

418,616

1300

710,501

441,766

468,735

559,666

456,563

1400

773,508

479,714

507,637

610,501

495,704

1500

836,277

516,706

547,494

663,484

535,561

1600

899,284

554,654

587,589

716,468

573,508

1700

963,246

592,601

627,446

770,406

612,649

1800

1027,208

630,549

667,542

825,298

651,551

Энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур вычисляется по формуле, ккал/кг (кДж/кг):

,                                                        (3.6)

где (ct)в – энтальпия 1м3 воздуха, принимаем по таблице [3].

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур определяется по формуле,ккал/кг(кДж/кг):

,                             (3.7)

где  - энтальпия 1кг трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров, принимаются для каждой выбранной температуры по таблице согласно [3].

Энтальпия продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха определяем по формуле, ккал/кг (кДж/кг):

                                        (3.8)

Результаты расчетов энтальпий воздуха и продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводим в таблицу 3.4.

Для составления таблицы интервал температур принимаем равным 100оС. Интервалы температур для расчета по газоходам принимаем:

-  топка котла  1800 – 100 оС;

-  конвективный пучок 800 –100 оС;

Таблица 3.4

Энтальпия продуктов сгорания

t,˚С

,

ккал/

,

ккал/

Энтальпия дымовых газов на 1  топлива

αт=1,05

αух=1,05

Н

ΔН

Н

ΔН

100

354,05

301,49

362,2

362,2

200

713,48

607,54

743,1

743,1

374,9

300

1028,75

931,88

1127,0

1127,0

383,9

400

1462,42

1238,02

1522,2

1522,2

395,1

500

1851,46

1562,26

1927,3

1927,3

405,2

600

2248,18

1895,73

2340,0

2340,0

412,6

700

2655,33

2238,33

2764,5

2764,5

424,6

800

3077,37

2508,93

3202,1

3202,1

437,5

900

3505,28

2925,82

3648,2

1000

3942,69

3279,84

4102,3

454,1

1100

4381,3

3642,99

4557,8

455,6

1200

4822,71

4006,16

5016,6

458,7

1300

5276,24

4369,31

5487,2

470,6

1400

5737,47

4743,89

5974,7

487,5

1500

6195,86

5125,32

6452,1

477,4

1600

6661,74

5488,47

6936,2

484,1

1700

7130,65

5863,05

7414,3

478,1

1800

7601,63

6365,34

7903,6

489,3

1900

8070,21

6620,41

8400,9

497,3

3.3. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива

При работе водогрейного котла вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты и на покрытие различных потерь теплоты. Тепловой баланс парогенератора характеризует равенство между приходом и расходом тепла. Тепловая эффективность котлоагрегата, совершенство его работы характеризуется коэффициентом полезного действия.

Приходная часть теплового баланса в большинстве случаев определяется по формуле:

,                             (3.9)

где Qрр – располагаемая теплота;

Qнр–низшая теплота сгорания топлива, принимаем по исходным  

данным Qнр = 33645,7 кДж/кг (8030ккал/кг);

Qф.т. – физическое тепло топлива, для газа Qф.т.=0;

Qт.в. – физическое тепло воздуха, подаваемого в топку котла при подогреве его вне котельного агрегата; принимаем Qт.в.= 0, так как воздух  перед подачей в котел дополнительно не подогревается;

Qпар. – теплота, вносимая в котельный  агрегат при паровом распиливании

Похожие материалы

Информация о работе