- •2 Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха
- •3 Тепловой баланс котла
- •4 Расчет топки котла
- •5 Распределение тепловосприятия по поверхностям нагрева
- •5.1 Распределение по паровому тракту
- •5.2 Распределение по газовому тракту
- •6 Расчет выходной ступени конвективного пароперегревателя
- •7 Расчет конвективного пароперегревателя
- •8 Расчет водяного экономайзера
- •9 Расчет трубчатого воздухоподогревателя
2 Расчет объёмов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха
Для выполнения теплового расчёта топки и отдельных поверхностей нагрева котлоагрегата необходимо заранее подготовить таблицы объёмов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания по газоходам котла, с учётом изменения избытка воздуха в них. По заданному составу топлива рассчитываются теоретические объёмы воздуха V0 и продуктов сгорания (VH20, VR02, VN2)
Теоретически необходимый расход воздуха для 1 кг топлива:
V0= 0,0476∙(0,5∙СО+0,5∙Н2 +1,5∙Н2S +∑(m+n/4) ∙CmHn- O2)= 0.0476∙ ( (1+4/4) ∙96,1 +(2+6/4) ∙ 0,7 + (3 + 8/4) ∙0,1 + (4+10/4) ∙0,1) = 9,32 нм3/м3
Теоретический объём азота:
VN20=0,79 ∙ V0 +0,01∙Np=0.79∙9,32+0,01∙2,8 = 7,375 , нм3/м3
Объём трехатомных газов:
VR02=0,01∙ [C02 +C0 +H2S+∑m∙Cm∙Hn]= =0.01∙(0.2+0+0+(96.1+2∙0.7+3∙0,1+4∙0.1))=0,984 , нм3/м3
Теоретический объём водяных паров:
V0H20=0,01∙[H2S +H2 +∑(n/2)∙Cm∙Hn +0,124∙dг]+0,0161∙V0=
0.01∙ [96,1∙2+3∙0,7+4∙0,1+5∙0,1+0.121∙10]+0.0161∙9,32 =2,114 нм3/нм3
dг – влагосодержание газообразного топлива, г/нм3
Принимаем dг=10 г/нм3
По известным значениям теоретических объёмов продуктов сгорания и воздуха, заполняется таблица объёмов, которая будет иметь следующий вид:
|
Рассчитываемая величина |
Размер-ность |
Газоходы котла | ||||
|
Топка |
ВПП |
КПП |
ВЭ |
ТВП | ||
|
Присосы воздуха в поверхности нагрева, ∆α (по таблице 3.3 /1/ |
|
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева, α’’ |
|
1,08 |
1,11 |
1,14 |
1,16 |
1,19 |
|
Средний коэффициент избытка воздуха, αср=0.5(α’+α’’) |
|
1,055 |
1,095 |
1,125 |
1,15 |
1,175 |
|
VH20= VH200+0,0161∙Vв0 (αср-1) |
нм3/м3 |
2,1223 |
2,1283 |
2,1328 |
2,1365 |
2,1403 |
|
Vг= VH20+VR02+VN20+Vв0∙(αср-1) |
нм3/м3 |
10,9938 |
11,3727 |
11,6568 |
11,8935 |
12,1303 |
|
rH20=VH20/Vг |
|
0,1930 |
0,1871 |
0,1830 |
0,1796 |
0,1764 |
|
rR02=VR02/Vг |
|
0,0895 |
0,08652 |
0,08441 |
0,08237 |
0,08112 |
|
rn= rH20+ rR02 |
|
0,2825 |
0,2736 |
0,2674 |
0,2623 |
0,2575 |
Таблица 2.1 Таблица объемов газов по тракту котла
Энтальпии газов и воздуха Нв0 = Св∙V0∙tв
Теплоёмкость воздуха определяется по таб. 3.1 /1/
При t=100 оС , Нв0 = 9,32∙1.3243∙100 = 1234,25
При t=30 оС , Нв0 = 9,32∙1.3205∙30 = 369,21
Нг0=( VR02∙СС02+ VH20∙СН20+ VN2∙СN2)∙
Теплоёмкости составляющих газов также берутся из таблицы 3.1 /1/
При t=100 оС , Нг0 = (0,984∙1,7003+7,64∙1,3068+2,17∙1,5052)∙100=1439,1
Далее, по известным энтальпиям газа Нг0 и воздуха Нв0 и определённым присосам воздуха, заполняется таблица энтальпий.
Нг=Нг0+(α’’-1)*Hв0
Таблица 2.2 Таблица энтальпий
|
t,оС |
Нг |
Нв0 |
Топка |
ВПП |
КПП |
ВЭ |
ТВП |
|
Hг |
Hг |
Hг |
Hг |
Hг | |||
|
100 |
1439 |
1234,25 |
|
|
|
1636,4 |
1673,5 |
|
200 |
2914 |
2483 |
|
|
|
3311,3 |
3385,8 |
|
400 |
5970 |
5049 |
|
6524,5 |
6676,9 |
6777,8 |
6929,3 |
|
600 |
9177 |
7733 |
|
10027,6 |
10259,6 |
10414,3 |
10646,3 |
|
800 |
12560 |
10534 |
|
13718,7 |
14034,8 |
|
|
|
1000 |
16098 |
13385 |
17176,8 |
17570,4 |
17971,9 |
|
|
|
1200 |
19686 |
16349 |
20993,9 |
21484,4 |
21974,9 |
|
|
|
1400 |
23421 |
19356 |
24969,5 |
|
|
|
|
|
1600 |
27193 |
22399 |
28984,9 |
|
|
|
|
|
1800 |
31028 |
25443 |
33063,4 |
|
|
|
|
|
2000 |
34930 |
28562 |
37215 |
|
|
|
|
|
2100 |
36902 |
30124 |
39311,9 |
|
|
|
|
|
2200 |
38874 |
31686 |
|
|
|
|
|