Теплотехнический расчет котлоогрегата ДЕ 10 14 (стр. 3 из 6)

I⁰в - энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур

(CV)_RO (CV)_N2 (CV)_Н2О - энтальпия 1м³ 3-атомных газов, азота, водяного пара [табл.3 к.п.]

I⁰_изб- энтальпия теоретического объема продуктов сгорания

I - энтальпия продуктов сгорания при α > 1

Расчет энтальпий продуктов сгорания

Таблица 4

Поверхность нагрева	t0 после поверхности нагрева	I0в = V0(СV)в	I0СО2 = V0Ro2(СV) N2+ V0N2(СV)N2 +V0H2O(СV)H2O	I0изб = (αi – 1)	I =I0r + I0изб
2000	29893,4204	37009,5203	1494,6710	38504,1913
Верх топочной	1900	28259,6876	34953,2676	1412,9844	36366,2520
камеры	1800	26625,9548	32880,5991	1331,2977	34211,8968
αт =1,05	1700	25031,1204	30839,8392	1251,5560	32091,3952
1600	23446,0106	28814,3999	1172,3005	29986,6938
1500	21851,1762	26796,7385	1092,5588	27889,2973
1400	20256,3418	24816,4968	1012,8171	25829,3139
1300	18661,5074	22816,3532	933,0754	23749,4286
1200	17115,296	20860,3516	855,7648	21716,1164
1100	15559,36	18951,4998	777,9680	19729,4678
1000	14003,424	17049,3852	700,1712	17749,5564
900	12496,111	15161,6929	624,8056	15786,4985
800	11027,6964	13304,8074	551,3848	13856,1922

Первый конвективный пучок α1k.n = 1.15	1000	14003,424	17049,3852	2100,5136	19149,8988
	900	12496,111	15161,6929	1874,4167	17036,1096
	800	11027,6964	13304,8074	1654,1545	14958,9619
	700	9549,5572	11484,3705	1432,4336	12916,8041
	600	8090,8672	9715,6234	1213,6301	10929,2535
	500	6671,0756	8002,2227	1000,6613	9002,8840
	400	5280,4578	6315,2344	792,0687	7107,3031
	300	3928,7384	4675,8908	589,3108	5265,2016

Второй конвектив-ный пучек α2k.n = 1,25	600	9731,62	11549,671	2432,905	13982,276
	500	8245,12	9772,176	2061,28	11833,456
	400	6798,26	8049,832	1699,565	9749,3975
	300	5381,13	6354,130	1345,2825	7699,4121
	200	4003,64	4705,801	1000,91	5706,7109

α_эк = 1,35

400

5280,4578

6315,2344

1848,1602

8163,3946

300

3928,7707

4675,8908

1375,0697

6051,9231

200

2596,4682

3083,0569

908,7639

3991,8208

100

1293,3718

1523,6159

452,6801

1976,2960

2.7. Тепловой баланс.

При работе парового или водогрейного котла вся поступающая в него тегшота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре или воде, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты, поступающей в котлоагрегат, называется располагаемой теплотой и обозначается Q^p_p . Между теплотой, поступающей в котлоагрегат и покинувшей его должно существовать равенство. Теплота покинувшая котлоагрегат , представляет собой сумму полезной теплоты и потерь теплоты, связанной с техническим процессом выработки пара. При тепловом расчете парогенератора или водогрейного котла, тепловой баланс составляют для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива. Тепловой баланс котла составляют принципиально к установившемуся тепловому режиму. При поверочном расчете котлоагрегата определяют КПД по оборотному балансу.

Определение располагаемой теплоты, кДж / м³[ таб.2, д.п.]

Q^p_p = Q^с _н =37430 кДж/м³ где Q^с _н – низшая теплота сгорания .

Определение теплоты с уходящими газами, %

g₂ = (I_ху - α _ух * I⁰_х.в.)*(100 – g₄) : Q^p_p

(2.9)

где I_ху - энтальпия уходящих газов, определяется при соответствующих значениях коэффициента избытка воздуха в уходящих газах [ табл.4, к.п.]

t_ух=150°С I⁰_хв =39,8 * V⁰= 39,8 * 9,72468= 387,039 кДж/м³

α _ух = α _эк = 1,35 g₂ = 0, т.е. топливо - газ

g2 =( 2984,0584 –1,35*387,039)*(100-0) : 37430 = 6,57%

Определение потерь теплоты от химической неполноты сгорания, %

g₃ = 0,5 % g₆ = 0, т.к. топливо - газ.

Определение потерь теплоты от наружного охлаждения, %

g₅ = g_5ном * (D_ном : D ) где -g_5ном = 1,7 %

Опред еление КПД бру тто парового котла из уравнения теплового баланса, %

η_бр= 100 – ( g₂ + g₃ + g₄ + g₅ + g₆ ), %

(2.10)

η_бр = 100 – (6,57 + 0,5 + 0 + 1,7 + 0 ) = 91,22 %

Определение полезной мощности парового котла

Q_п.г. = D_П.Е. ( i_П.П. – i _П.П.) + D_Н.П. (i_Н.П. – i_П.В.) + 0.01 * P (D_П.Е. + D_Н.П.) * ( i _кип – i_п.в. )

(2.11)

где – D_П.Е. = 0 – расход выработанного переднего пара, кг / с

D_Н.П. - расход выработанного насыщенного пара, кг / с

D_Н.П. - 10000 / 3600 = 2,7778 кг / с

P - непрерывная продувка парового котла , % учитывается только при P = 2% ; P = 3% .

Q_П.Г. = 2,777 (2790 – 435,8 ) + 0,01 * 3 ( 0 + 2,77 ) * ( 828 – 435,8 ) = 6564,5897 к Вт

Определение расхода топлива, м³ / с

В_П.Г. = Q_П.Г. :(Q ^p_p * η_бр) * 100

(2.12)

где Q_П.Г. - полезная мощность парового котла

Q ^p_p - располагаемая теплота, кДж /м³

η_бр - КПД брутто парового котла

В_П.Г. = ( 6383,794 / 37560 х 91,17) х 100 = 0.2 М³ / С

Определение коэффициента сохранения теплоты

φ = 1 – g₅ : η_бр + g₅

φ = 1 – 1,7 : (91,22 +1,7)=0,981

(2.13)

2.8. Расчет топочной камеры

Расчет топочных камер заключается в определении температур продуктов сгорания на выходе из топки и количества теплоты, отданного дымовыми газами экранной поверхности нагрева. В конце курсового проекта проверяется надежность работы топочной камеры.

В современных теплогенераторах , топочная камера частично экранирована, поэтому, в результате лучистого теплообмена, между газами и экранными поверхностями, температура газов снижается. Лучистый теплообмен, в топочной камере, зависит от площади поверхности экранных труб, от полезного тепловыделения в топке, от частоты поверхности экранных труб, от вида сжигаемого топлива.