Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Вопрос 10. Тепловой баланс котельного агрегатаПри работе парового котла вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре и на покрытие различных теплопотерь. Суммарное количество теплоты, поступившей в котельный агрегат, называется располагаемой теплотой и обозначается Qрр. Тепловой баланс котла для 1 кг сжигаемого твердого или жидкого топлива или 1 м3 газа при нормальных условиях имеет вид , кДж/кг, кДж/нм3, (4.1) где Qрр – располагаемая теплота, кДж/кг, кДж/нм3; Q1 – полезная теплота, содержащаяся в паре, кДж/кг или кДж/нм3; Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, – потери тепла с уходящими газами, от химической неполноты сгорания, от механической неполноты сгорания, от наружного охлаждения, от физической теплоты, содержащейся в удаляемом шлаке, кДж/кг, кДж/нм3. Тепловой баланс котла составляется применительно к установившемуся тепловому режиму, а потери теплоты выражаются в процентах располагаемой теплоты: ∙100, %. (4.2) Потеря теплоты с уходящими газами (q2) обусловлена тем, что температура продуктов сгорания, покидающих котельный агрегат, значительно выше температуры окружающего атмосферного воздуха. Потеря теплоты от химической неполноты сгорания (q3) обусловлена появлением в уходящих газах горючих газов, продуктов неполного сгорания, например, окиси углерода СО. Потеря теплоты от механической неполноты горения (q4) наблюдается только при сжигании твердого топлива и обусловлена наличием в очаговых остатках твердых горючих частиц. Потеря теплоты наружного охлаждения (q5) обусловлена передачей теплоты от обмуровки агрегата наружному воздуху, имеющему более низкую температуру. Потеря q6 в виде физической теплоты шлаков имеет место при жидком шлакоудалении, а иногда и при сухом, если сжигается высокозольное топливо. Потеря тепла с уходящими газами определяется по формуле , %. (4.3) где Iух – энтальпия уходящих газов, кДж/кг, кДж/нм3; Iх.в – энтальпия теоретического объема холодного воздуха, кДж/кг, кДж/нм3; αух – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах. Энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре tх.в определяется по формуле , кДж/кг, кДж/нм3, (4.4) где ср| =1,3 кДж/(Н∙м3∙К) – удельная объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении. Потеря теплоты от химической и механической неполноты сгорания для различных топок и топлива принимается из приложений Б, В. Потеря теплоты от наружного охлаждения (в %) определяется по следующей формуле для парового котла , %, (4.5) где q5 ном . – потери теплоты от наружного охлаждения при номинальной нагрузке парового котла, определяемая по таблице 4.1, %; Dном . – номинальная нагрузка парового котла, т/ч; D – расчетная нагрузка парового котла, т/ч. Потери тепла в виде физической теплоты шлаков определяются по формуле , %, (4.6) где ашл =1- аун – доля золы, перешедшей в шлак.
Коэффициент полезного действия парового котла определяется как отношение полезной теплоты к располагаемой. КПД брутто котельного агрегата определяется по уравнениям прямого и обратного балансов. Уравнение прямого баланса , %, (4.7) где Qп.г – полезная мощность парового котла, кВт; Вп.г – расход топлива, кг/с, м3/с. КПД парового котла по уравнению обратного баланса определяется по формуле , %, (4.8) При тепловом расчете парового котла тепловой баланс составляется для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива. Расчет выполняется в следующей последовательности: 1. Определяется располагаемая теплота. Для твердого и жидкого топлива Qрр = Qнр + Qв.вн + iтл + Qф + Qк, кДж/кг, (4.9) где Qнр – низшая теплота сгорания рабочей массы твердого и жидкого топлива, кДж/кг, принимается по приложениям Г, Д; Qв.вн – теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата отборным паром, отработанным паром или другим теплоносителем в калорифере, установленном перед воздухоподогревателем, кДЖ/кг, кДж/нм3; iтл – физическая теплота, внесенная топливом, кДж/кг; Qф – теплота, вносимая в агрегат при паровом распыливании жидкого топлива, кДж/кг; Qк – теплота, затраченная на разложение карбонатов (учитывается только при сжигании сланцев). Физическая теплота топлива учитывается только при его предварительном подогреве от постороннего источника теплоты. Теплосодержание топлива рассчитывается по формуле iтл = стл∙tтл, кДж/кг, (4.10) где tтл – температура топлива, ºС; стл – удельная теплоемкость топлива, кДж/(кг∙К). Для мазута температура топлива составляет 90÷130 ºС в зависимости от его вязкости. Удельная теплоемкость мазута рассчитывается по формуле стл =1,74+0,0025 tтл, кДж/(кг∙К). (4.11) Теплота, вносимая в агрегат через форсунку при паровом распыливании жидкого топлива Qф =0,35(iф -2520), кДж/кг, (4.12) где iф – энтальпия пара, расходуемого на распыливание топлива, кДж/кг. Теплота, затраченная на разложение карбонатов Qк =40,74∙k(СО2)кр, кДж/кг, (4.13) где k – коэффициент разложения карбонатов (при слоевом сжигании равен 0,7, при камерном – 1,0; (СО2)кр – содержание диоксида углерода в карбонатах в рабочей массе, %. 2. Определить (только при сжигании твердого топлива) потерю теплоты от механической неполноты горения. Значение потери от механической неполноты сгорания для различных топок и топлива приведены в приложении Б. 3. Определить теплопотери с уходящими газами по формуле (4.3). Для парогенераторов низкого давления с хвостовыми поверхностями нагрева температуру уходящих газов рекомендуется принимать не менее следующих значений: tух, ºС
4. Определить потерю тепла от химической неполноты сгорания. Значения этих потерь для различных топлив и топок приведены в приложениях Б, В. 5. Определить потерю тепла от наружного охлаждения по формуле (4.5). 6. Вычислить полезную мощность парового котла по формуле Qп.г=Dн.п(iн.п–iп.в)+0,01∙рs∙Dн.п(iкип–iп.в), кВт, (4.14) где Dн.п – расход выработанного насыщенного пара, кг/с; iн.п, iп.в, iкип – энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, насыщенного пара и кипящей воды в барабане котла соответственно, кДж/кг; рs – процент непрерывной продукции парового котла, %, учитывается при р≥2 %. 7. Определить потерю теплоты в виде физической теплоты шлаков по формуле (4.6). 8. Вычислить КПД брутто парового котла по уравнению обратного теплового баланса , %, (4.15) 9. Рассчитать расход топлива, передаваемого в топку парового котла по уравнению прямого теплового баланса , кг/с, м3/с, (4.16) 10. Определить расчетный расход топлива: а) для твердого топлива , кг/с; (4.17) б) для газа и мазута , кг/с; м3/с. 11. Для последующих расчетов определить коэффициент сохранения тепла . (4.18)
|