Файл: Разработка и оценка эффективности мероприятий по снижению энергозатрат теплогенерирующих установок.docx

.

Фактический объем дымовых газов определяется по формуле

, (13)

(14)

м³/кг .

м³/кг.

МДж/ч.

Тепловые потери от химической неполноты сгорания топлива определяется по формуле

, (15)

где – процент химического недожога при сгорании топлива;

=0,5%. [3]



Тепловые потери от механической неполноты сгорания топлива определяется по формуле

, (16)

где – процент механического недожога при сгорании топлива;

= 2%. [3]

МДж/ч

Потери теплоты через каждый участок кладки определяются из выражения

Потери теплоты через каждый участок кладки определяются из выражения

, (17)

где – коэффициент излучения наружной поверхности, кДж/(м ∙ч ∙°С);

, – температура наружной поверхности кладки расчетного участка, =25…50°С, = + 273, К;

, – температура окружающего воздуха, =20°С,

---

= + 273, К;

F – площадь поверхности расчетного участка, ;

– коэффициент теплоотдачи конвекцией от наружной поверхности кладки к окружающему воздуху, кДж/( ∙ч∙К).

Для кирпичной кладки = 20,1 кДж/( ∙ч ∙К);

В качестве теплогенератора выбирается котел ДКВР 20-13 с габаритами топки 5,81х3,205х3,405 м, имеющую наружную обмуровку закрытую металлической обшивкой.

Для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией можно использовать выражение

= 4,18∙ A1∙ А2 ∙[( - )/l]∙0,25, (18)

где A1 – коэффициент, зависящий от положения стен, A1= 1,0 для вертикальной поверхности, A1=1,3 – для горизонтальной поверхности обращенной вверх, A1=0,7 – для горизонтальной поверхности обращенной вниз;

Коэффициент А2 зависит от средней арифметической температуры наружной кладки и окружающего воздуха

= 0,5∙( + ). (19)

Численно может быть принят равным: А2 = 1,14 при = 67,5°С; А2 = 1,09 при = 135°С; А2= 1,05 при = 270°С; А2 = 0,95 при = 405 °С.

кДж/( ∙ч∙К);

кДж/( ∙ч∙К);

кДж/(

---

∙ч∙К);

МДж/ч;

МДж/ч;

МДж/ч.

Ʃ МДж/ч.

Потери теплоты на нагрев топлива определяется по формуле

(20)

где В – расход топлива, м³/ч, кг/ч;

– теплоемкость топлива, кДж/(кг∙°С);

– начальная и конечная температуры топлива, °С.

;

;

МДж/ч.

(21)

МДж/ч.

Соотношения приходных и расходных частей теплового баланса приведены в приложении А.

2 РАСХОД ТЕПЛОТЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

Расхода теплоты на выработку горячей воды необходимого для собственных нужд определяется по формуле

, (22)

где – расход горячей воды на собственные нужды, кг/ч.

Расход горячей воды на собственные нужды определяется по выражению

=(0,03…0,05)∙G,

где G – производительность теплогенератора, кг/ч.

– энтальпия насыщенного пара, кДж/кг.

МДж;

=0,05·1400=70 кг/ч.

3 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

Коэффициент полезного действия брутто для парового или водогрейного котла

---

определяется по выражению

; (26)

( /26200,2)·100=90,3%.

Доля полезно используемой теплоты определяется по выражению

; (27)

Тогда имеем, что = . Следовательно, коэффициент полезного действия брутто в % можно определить по выражению

= 100 – Σqi.

КПД нетто определяется по выражению

90,3 0,59=89,71 %.

Доля расхода тепловой энергии на собственные нужды определяется по выражению

(28)

%.

4 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

Производительность теплогенерирующих установок определяется по формуле

- для парового теплогенератора

; (29)

где – располагаемая теплота, кДж/кг;

G – производительность парового теплогенератора, кг/ч.

т/ч.

5 РАСХОД В УСЛОВНОМ ТОПЛИВЕ

Расход в условном топливе определяется по формуле

; (30)

кг/ч.

6 Установка экономайзера

Газовый тракт котла обычно работает под разрежением, создаваемым дымососом. Через различные неплотности в поверхности стен котла атмосферный воздух попадает в поток продуктов сгорания, увеличивая избыток воздуха в них, т.е. коэффициент . Соответственно растет объем продуктов сгорания по газовому тракту от топки до выхода из котла. Поэтому действительный объем продуктов сгорания Vг определяют с учетом нарастания избытка воздуха. Расчеты производят для каждого газохода при среднем значении в нём .

---

Расчетный коэффициент избытка воздуха в топке т принимают для топлив:

- при сжигании твердых топлив 1,15-1,25

- при сжигании жидких топлив 1,03-1,1

- при сжигании газовых топлив 1,05-1,1

Минимальный подсос воздуха 1,15.

В теплотехнологических установках, работающих под разрежением, происходит подсос воздуха ΣΔα по газовому тракту (ΣΔα=0,14), согласно этому коэффициент избытка воздуха в уходящих газах α_ух увеличивается и на выходе будет равен

,

.

м³/кг.

МДж/ч.



МДж/ч

Коэффициент полезного действия брутто для парового или водогрейного котла определяется по выражению

;

( /26200,2)·100=90,6%.

Доля полезно используемой теплоты определяется по выражению

;

Тогда имеем, что = . Следовательно, коэффициент полезного действия брутто в % можно определить по выражению

= 100 – Σqi.

КПД нетто определяется по выражению

90,6 0,59=90,01 %.

Доля расхода тепловой энергии на собственные нужды определяется по выражению



%.

КПД возросло на 0,3%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной расчетно-графической работе рассчитали приходную и расходную части теплогенерирующей установки (Σ МДж/ч, Σ МДж/ч). Подобрали котельный агрегат ДКВР 20-13 по таким параметрам как объем топки, используемый вид топлива, и по назначению. Рассчитали расход теплоты на собственные нужды

---