Пояснения к таблице 2.6

Данные для расчета энтальпий принимаются из таблиц 2.1.1 и 2.1.2 Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α=1 и температуре газов θ,˚С, принимается по таблице

XVI Приложения.

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания газа при

температуре t, ˚С, принимается по таблице [XVI Приложения стр42]

Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1 м³ топлива при температуре θ,˚С:
Н_Г= H_о.Г +(α-1)H_о.В, кДж/м³ ( 2.1.1)

Изменение энтальпии газов:

ΔН_Г= Н_Г-1 - Н_Г (2.1.2)


где Н_Г - расчетное значение энтальпии, кДж/м³;

Н_Г-1 – предыдущие по отношению к расчетному значение энтальпии, кДж/м³;




Составление теплового баланса котла котла заключается в установлении равенства между поступившими в котел количеством тепла, называемого располагаемым числом

Q_p, и суммой полезно использованного тепла Q₁, и тепловых потерь Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому состоянию котла на 1 кг (1 м³) топлива при температуре 0 ^оС и давлении 101.3 кПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

Q_p+Q_в.вн+Q_ф=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q_{6 ,} кДж/м³

где Q_{p –} располагаемое тепло топлива, кДж/м³;

Q_в.вн – тепло внесенное в топку воздухом при его подогреве вне котла, кДж/м³;

Q_ф – тепло, внесенное паровым дутьем, кДж/м³;

Q₁ – полезно используемое тепло, кДж/м³;

Q₂ – потеря тепла с уходящими газами, кДж/м³;

Q₃ – потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива, кДж/м³;

Q₄ - потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива, кДж/м³;

Q₅ – потеря тепла от наружного охлаждения, кДж/м³;

Q₆ – потеря с теплом шлака, кДж/м³.
В условиях курсового проектирования при сжигании газообразного топлива в отсутствие внешнего подогрева воздуха и парового дутья величины Q_в.вн, Q_ф ,Q₄ и Q₆

равны нулю, поэтому уравнение теплового баланса будет иметь вид:

---

Q_p=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q_{6 ,} кДж/м³, (2.1.3)

2.2 Тепловой баланс и расход топлива

2.2.1 Тепловой баланс котла

Располагаемое тепло на 1м³ газообразного топлива

Q_p = Q^d_i+i_тл, кДж/м³ (2.2.1)
Q_p=35500+0=35500 , кДж/м³
где Q^d_i – низшая теплота сгорания газообразного топлива, кДж/м³ (таблица 2.1)

i_{тл -} физическое тепло топлива кДж/м³. Учитывается в том случае, когда топливо предварительно подогревается посторонним источником тепла.

В условиях курсового проектирования i_тл=0, следовательно

2.2.2 Тепловые потери и КПД котла

Определяется интерполяции по данным таблицы 2.7 по заданной температуре уходящих газов θ_(t̊)С,
Расчет интерполяции при t_ух=150˚C,

, (2.2.2)

Н_ух= , кДж/м³

H_О.хв- энтальпия холодного воздуха,

H_О.хв.=(сθ)в× V_O^H (2.2.3)

39.8×9.42=374.916, кДж/м³


, (2.2.4)

q₂=



Потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива q₃ % обусловлена суммарной теплотой сгорания продуктов неполного горения, остающихся в дымовых газах.

Для проектируемых котлов принять q₃ =0.5%

По таблице 3.1 принята потеря теплоты от наружного охлаждения q₅= 2.4%
Суммарная потеря теплоты в котле

(2.2.5)

%

КПД (брутто)

ηt=100- =100-8.649=91.306% (2.2.6)

2.2.3 Полезная мощность котла и расход топлива

h_{п.в –} энтальпия питательной воды

h_п.в.=С_п.в

---

t_п.в=4.19 82=343.58
где С_п.в ≈4.19 кДж/(кг-˚С)- теплоемкость воды;

t_п.в- температура питательной воды, ˚С (исходные данные);
D_пр- расход воды на продувку котла, кг/с,




, (2.2.7)


D_пр =

где α_пр– доля непрерывной продувки =2 (исходные данные);

D- паропроизводительность котла, кг/с

Полное количество теплоты, полезно использованной в котле,
Q_к=D_пе (h_п.е-h_п.в)+D_пр (h'_s-h_п.в) (2.2.8)

Q_к=1.111 2703.7-343.58)+0.08 (830.1-343.58)=2883.215

B= (2.2.9)

B= = 0.089 м³/с

2.3 Поверочный расчет теплообмена в топочной камере

2.3.1 Общие указания

Целью поверочного расчета является определение тепловосприятия и параметров дымовых газов на выходе из топки. Расчеты ведутся методом приближения. Для этого предварительно задаются температурою газов на выходе из топки, производят расчет ряда величин, по которым находят температуру на выходе из топке. Если найдется температура отличается от принятой более чем на ±100, то задаются новой температурой и повторяют расчет.

2.3.2 Радиационные свойства продуктов сгорания

Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера)

Bu=KPS,

где К- коэффициент поглощения топочный среды (формула (2.3.4)),

P- давление в топочной камере= 0.1 МПа,

---

S-эффективная толщина излучающего слоя (формула (2.3.2)),

Коэффициент K рассчитывается по температуре и составу газов на выходе из топки. При его определении учитывается излучение трехатомных газов при сжигании (RO₂ и H₂0).

Расчеты ведутся в нижеуказанном порядке.

Задаются в первом приближении температурой продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании природного газа.
H"_т.з= _т.з- _min)+H_min (2.3.1)

H"_т.з= (1100-100)+1000=4808.9

К_г= К^о_г r_п, 1/(м³ Мпа) (2.3.2)

К_г=10.5 0.283=2.972, 1/(м³ Мпа)

где К^о_г- коэффициент который определяется по номограмме (2 Приложения, с.53) =10.5;

r_п- таблица 2.5 , строка 6- для топки;

S- эффективная толщина излучающего слоя в топке, м :

S=3.6 ,м (2.3.3)

S=3.6 =0.913, м
где - объем топочной камеры (принято как 13.7 , м³);

где – площадь поверхностей топки (принято как 54м²).

Коэффициент поглощения лучей частицами сажи К_с



, (2.3.4)

К_с = (0.12 11 28)^0.4 (1.6 10³ 1373-0.5)=2.895 1/м

---

Мпа

где α_т – коэффициент избытка воздуха на выходе из топки (таблица 2.2 строка 1);

m,n- количества атомов углерода и водорода в соединении соответственно;

C_mH_n- содержание углерода и водорода в сухой массе топлива (состав топлива таблица 2.1)

Т"_Т.З= "_т.з+273- температура газов на выходе их топки, К, (где "_т.з =1100)

Коэффициент поглощения топочной среды:

К=К_г+m К_с (2.3.5)
К=2.972+0.1 2.875=3.26

где К_г- коэффициент поглощения лучей газовой вазой продуктов сгорания , формула (4.2)

m- коэффициент относительного заполнения топочной камеры светящимся пламенем сажи, при сжигании газа m=0.1

К_с- коэффициент поглощения лучей частицами сажи, формула 2.3.4



Критерий поглощательной способности (критерий Бугера):

Bu=KPS (2.3.6)

Bu=3.26 0.1 0.913=0.298

Эффективное значение критерия Бугера:

Bu=1.6 ln ( , (2.3.7)

Bu=1.6 ln (

2.4 Расчет суммарного теплообмена в топке

2.4.1 Общие указания

Методика расчета суммарного теплообмена базируется на приложении теории подобия к топочному процессу.

Основными параметрами, определяющими отношение температуры газов на выходе из топки θ"_m. к адиабатической температуре горения топлива θ_а, является критерий рационального теплообмена Больцмана Во и критерий поглощательной способности Бугера Bu.

Зависимость между этими параметрами установлена на основании опытных данных по теплообмену в топках котлов и выражается формулами или номограммами.

---

Смотрите также файлы

• 1. Особенности подбора геологотехнических мероприятий при заводнении.docx

• Один дома. Рождественский урок.docx

• 20 25 воды 75 80 сухого остатка 30 %.pptx

• Лабораторная работа 4 магматические горные породы.pdf

• Самостоятельная работа к практическому занятию по теме Компетентностная модель выпускника в рамках проекта Профессионалитет.docx