Главная страница
Навигация по странице:

  • Тепловой расчет котла – утилизатора. Расход газов через котел – утилизатор

  • Термодинамическая эффективность работы котла – утилизатора

  • Графическая зависимость по исследовательской задаче

  • курс лоиха. Некоторые положения эксергетического анализа. Другие методы расчета эксергии


    Скачать 0.61 Mb.
    НазваниеНекоторые положения эксергетического анализа. Другие методы расчета эксергии
    Дата10.05.2022
    Размер0.61 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлакурс лоиха.docx
    ТипРеферат
    #520283
    страница3 из 4
    1   2   3   4
    Упрощенный эксергетический баланс котельного агрегата

    Эксергия топлива с достаточной для приближенных практических расчетов точностью может быть принята равной низшей теплоте сгорания топлива

    ,

    кДж/м3.

    Эксергия теплоты продуктов сгорания топлива, образующихся в топке котла а. с воздухоподогревателем

    ,

    кДж/м3.

    где   - температура окружающего воздуха,  ;

     - калориметрическая температура горения,  ;

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    .

    Потери при адиабатном горении (без учета потери эксергии за счет теплообмена топки с окружающей средой)

    а. с воздухоподогревателем

    ,

     кДж/м3.

    б. без воздухоподогревателя

    ,

     кДж/м3.

    или в %

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    %.

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    %.

    Определяем уменьшение эксергия продуктов сгорания за счет [1]

    теплообмена в нагревательно – испарительной части котла.

    а. с воздухоподогревателем

    ,

     кДж/м3.

    б. без воздухоподогревателя

    ,

     кДж/м3.

    Приращение эксергии в процессе превращения воды в перегретый пар

    а. с воздухоподогревателем

    ,

     кДж/м3.

    б. без воздухоподогревателя



     кДж/м3.

    или в %

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    .

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    .

    где   - удельная энтропия перегретого пара и питательной воды, определяются по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара

    Потеря эксергии от теплообмена по водопаровому тракту

    а. с воздухоподогревателем

    ,

     кДж/м3.

    б. без воздухоподогревателя

    ,

     кДж/м3.

    или в %

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    .

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    .

    Уменьшение эксергии продуктов сгорания за счет теплообмена в воздухоподогревателе

    ,

     кДж/м3.

    Увеличение эксергии воздуха в воздухоподогревателе

    ,

     кДж/м3.

    Потеря эксергии за счет теплообмена в воздухоподогревателе

    ,

     кДж/м3.

    или в %

    ,

    .

    Составим эксергетический баланс котельного агрегата и определим эксергию уходящих газов

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    Отсюда



     кДж/м3.

    б. без воздухоподогревателя [1]

    ,

    Отсюда

    ,

     кДж/м3.

    или в %

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    .

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    .

    Определим среднетермодинамическую температуру при теплоподводе

    ,

    .

    Эксергетический КПД котельного агрегата, оценим через среднетермодинамическую температуру при тепловоде

    а. с воздухоподогревателем

    ,

    .

    б. без воздухоподогревателя

    ,

    .

    Диаграмма потоков эксергии котельного агрегата


    Диаграмма Грассмана – Шаргута для эксергетического баланса котельного агрегата

    Тепловой расчет котла – утилизатора. Расход газов через котел – утилизатор

    ,

     кДж/м3.

    где   - объем газов;

     - часовой расход топлива без воздухоподогревателя;

    По расходу газов через котел – утилизатор выбираем по каталогу его тип – КУ-40.

    ;  ;  ;

    где   - наружный диаметр дымогарных труб;

     - внутренний диаметр дымогарных труб;

     - число дымогарных труб;

    Определяем среднюю температуру продуктов сгорания в котле – утилизаторе

    ,

    °С.

    Выписываем теплофизические свойства продуктов сгорания при 

    ;  ; ;

    Вычисляем площадь поперечного (“живого”) сечения дымогарных труб

    ,

    .

    Определяем скорость газов в дымогарных трубах

    ,

    м/с.

    Условие выполняется, так как рекомендуемая скорость газов от   до    .

    По скорости газов в дымогарных трубах выбираем котел утилизатор. В данном случае нам подходит 2 котла - утилизатора КУ-40.
    Расчет поверхности теплообмена котла – утилизатора

    Коэффициент теплоотдачи газов к стенкам дымогарных труб.

    ,

    Вт/(м2*К).

    где   и   - поправочные коэффициенты; [1]

     - при охлаждении;

    ;

     при  ;

     - условие выполняется.

    Коэффициент теплопередачи от газов к воде через дымогарные трубы испарительной части котла – утилизатора

    ,

    .

    где   - коэффициент загрязнения поверхности нагрева;

    Теплота, отданная газами в котле – утилизаторе

    ,

    кДж/с.

    Выписываем из технической характеристики котла – утилизатора параметры получаемого пара (перегретого), питательной воды и давление в котле утилизаторе  ;  ;  ;

    где   - температура перегретого пара;

     - температура питательной воды;

     - давление в котле – утилизаторе;

    Из таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара определяем параметры пара при   и  ; и питательной воды при   и  ;

    ,  , hПП=2942,8

    ;   hПВ=210,2

    Паропроизводительность котла – утилизатора при 5% потерях теплоты в окружающую среду

    а. в случае получения перегретого пара

    ,

    кг/с.

    Температура газов на входе в нагревательный участок   определяется из теплового баланса последнего

    ,

    Отсюда

    ,

    °С.

    где   - КПД котла – утилизатора,  ;

     - теплоемкость воды, равная  ;

    Температура газов на выходе из участка перегрева   определяется по уравнению теплового баланса участка (при получении перегретого пара)

    ,

    Отсюда

    ,

    °С.

    Средний температурный напор

    а. нагревательного участка

    ,

    °С.

    б. испарительного участка

    ,

    °С.

    в. участка перегрева [1]

    ,

    °С.

    Поверхность нагрева котла – утилизатора

    а. нагревательного участка

    ,

    м2.

    б. испарительного участка

    ,

    м2.

    где   - теплота парообразования, определяется по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения пара при  ;

    в. участка перегрева

    ,

    м2.

    Общая поверхность нагрева котла – утилизатора

    ,

    м2.

    Длина труб

    ,

    м.

    где   - число котлов – утилизаторов;
    Термодинамическая эффективность работы котла – утилизатора

    Уменьшение эксергии продуктов сгорания в котле – утилизаторе [1]

    ,

    кДж/с.

    Приращение эксергии пара, образующегося в котле – утилизаторе

    а. в случае получения перегретого пара

    ,

    кДж/с.

    Потери эксергии в котле – утилизаторе

    ,

    кДж/с.


    Эксергетический КПД котла – утилизатора

    ,

    .

    Графическая зависимость по исследовательской задаче

    Используя аналитические выражения построить зависимость влияния температуры окружающего воздуха t0 (t0=0…250 °С с шагом 50 °С) на КПД брутто котельного агрегата.

    Расчетные формулы:

    ,

    ,

    q3=2.8%.

    ;

    q5=1,28%

    ;



    Составим таблицу:

    t0









    h0

    q2



    0

    1,5998

    1,2987

    1,4943

    1,2971

    0

    10,00198

    85,91802

    50

    1,65005

    1,29955

    1,49975

    1,29875

    759,1316

    7,863584

    88,05642

    100

    1,7003

    1,3004

    1,5052

    1,3004

    1525,151

    5,705784

    90,21422

    150

    1,7188

    1,3021

    1,51375

    1,30375

    2295,391

    3,536093

    92,38391

    200

    1,7373

    1,3038

    1,5223

    1,3071

    3070,742

    1,352007

    94,56799

    250

    1,8

    1,30735

    1,53235

    1,31215

    3866,656

    -0,89001

    96,81001




    Графическая зависимость по исследовательской задаче

    1   2   3   4


    написать администратору сайта