Концентрации тепловых нагрузок
 Скачать 5.63 Mb.
|
|
Расчет энтальпии продуктов сгорания, h–t диаграмма Полная энтальпия продуктов сгорания 1 кг или 1 м3н сжигаемого топлива определяется по формуле смешения:  = (2.14)=  (ct) +  (ct) + (ct) возд. +  (ct) кДж/м3 .где (ct)i- произведение теплоемкости данного газа на температуру принимают по температуре tух из [1]. Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания, по газоходам котлоагрегата, заносим в табл. 2.5, в которой указаны рекомендуемые значения температур. Для удобства дальнейших расчетов по данным табл. 2.5 строят h –tдиаграмму Приложение 1, в которой осью абсцисс является температурная ось, а ординат – полная энтальпия продуктов сгорания. Таблица 2.5 -Энтальпия продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата кДж/м3
2.4 Тепловой баланс котельного агрегата Тепловой баланс котельного агрегата Эффективность производства обеспечивается высокими технико-экономическими показателями, среди которых важнейшие – удельные расходы топлива на отпущенные теплоту и электроэнергию. Составление теплового баланса котельного агрегата и анализ отдельных потерь помогает найти пути повышения коэффициента полезного действия котельной установки, рассчитать расход натурального и условного топлива. Уравнение теплового баланса котельного агрегата выражает собой равенство между поступающим в агрегат количеством теплоты, количеством теплоты, полезно использованным и тепловыми потерями. Уравнение теплового баланса имеет вид: Q  = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6(кДж/кг), (2.15)или в % от располагаемой теплоты топлива: 100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6%, (2.16) где-Q - располагаемая теплота на 1 кг рабочего твердого и жидкого илина 1 м3 газообразного топлива; Q1 (q1) - теплота, полезно использованная котельным агрегатом; Q2 (q2) - потери теплоты с уходящими газами; Q3 (q3) - потери теплоты от химического недожога топлива; Q4 (q4) - потери теплоты от механического недожога топлива; Q5 (q5) - потери теплоты наружными поверхностями агрегата; Q6 (q6) - прочие потери теплоты (потери теплоты с физической теплотой шлаков). Располагаемая теплота (кДж/кг) на 1кг твердого топлива определяют по формулам: Q = Q + Q + Q , кДж/кг, (2.17)где Q - низшая теплота сгорания рабочей массы твердого или жидкого топлива, кДж/кг;Q - теплота, внесенная в топку с воздухом, подогретым вне котельного агрегата. Подсчитывается только в том случаи, если есть указания о внешнем подогреве воздуха Q =0Q - физическая теплота топлива, учитывается в тех случаях, когда топливо предварительно подогрето или имеет влажность WP Q /628 % , в этом случае температурутоплива принимают равной 20 оСQ Следовательно Q = Q = 23430 кДж/кг. (2.18)Потери теплоты с уходящими газами - q2 (тепло дымовых газов, прошедших последнюю поверхность теплообмена котельного агрегата, не может быть использовано полезно в агрегате и выбрасывается в окружающее пространство) определяют по формулам: q2=(hух - ухh0хв) (100-q4) / Q  , (2.19)q2=(2850-1,51∙163,59)∙(100-6)/23430=10,44 %, Q2=(q2Q )/100,Q2=(10,4423430)/100 = 2446кДж/кг, где-hух - энтальпия уходящих газов за последней поверхностью нагрева котельного агрегата, определяется по h-t диаграмме при соответствующих значениях ух и заданий температуре уходящих газов tух, кДж/кг; ух -коэффициент избытка воздуха за последней поверхностью нагрева; h0хв-энтальпия теоретически необходимого количества воздуха, температуру воздуха принять равной 30 оС. Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха h0хв=V0 ∙ (ct)в, h0хв=6,15∙26,6 = 163,59кДж/кг, (2.20) где(ct)возд.- находят из [1] путем интерполяции по температуре воздуха. Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива - q3определяются по содержанию в дымовых газах продуктов неполного сгорания – СО, Н2, СН4, СmHn: Q3=q3∙ Q /100, (2.21)q3=0,5%, Q3= 0,5∙23430/100 =117,15кДж/кг. Величина q3 выбрана при сжигании твердого топлива q3=0,5[1]. Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива – q4 расчленяются на три части: потеря топлива залитого шлаком, потеря от провала топлива через зазоры колосниковой решетки и потеря топлива с уносом. Величина q4, для твердого топливаq4=6 [1]. Потерю теплоты от механической неполноты сгорания определяется по формуле: Q4=q4∙Q /100, (2.22)q4=6%, Q4= 6∙23430/100 = 1405,8кДж/кг. Потеря теплоты наружными поверхностями котельного агрегата – q5 (в окружающую среду) зависит от паропроизводительности котельного агрегата, качества обмуровки и теплоизоляции. Потеря теплоты наружными поверхностями котельного агрегата =1,2 из [1] определяется по формуле: Q5=q5∙ Q /100, (2.23)q5=1,2%, Q5= 1,2∙ 22430/100 = 281,1 кДж/кг. Зависимость потерь теплоты наружными ограждениями от номинальной мощности котла 23,26 МВт выбрана из [1]-q5=1,2. Прочие потери (потери теплоты с физическим теплом шлаков q6) рассчитываются по формуле: Q6=q6Q /100 (2.24)Q6=1,05·23430/100=246,01кДж/кг, Коэффициент полезного действия Коэффициент полезного действия (КПД) парового или водогрейного котла называют отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. КПД брутто не учитывает служебные расходы энергии на дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные насосы и т. д. КПД нетто учитывает эти расходы энергии, поэтому величина его меньше, чем КПД брутто. Полезно использованная теплота и коэффициент полезного действия брутто котельного агрегата определяется как разность между общим количеством тепла и суммой всех потерь:  = q1 = 100 - qпот = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 +q6), (2.25) = 100-(10,44+0,5+6+1,2+1,05)=80,81%,Q1 = Q | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
