Лабы Пай / ЛР ЭКиСТ
.pdf
Лабораторная работа №3
Тепловой баланс котла и определение КПД котла ТЭЦ МЭИ
Цель работы – рассчитать важнейшие характеристики котла №2 ТЭЦ МЭИ: КПД по прямому и обратному балансу, расход энергии на собственные нужды, составляющие тепловых потерь, изменение температуры газов по тракту котла.
Показания, снятые с щитовых приборов
Показание |
|
|
Значение с щита |
Паропроизводительность котла, пп, т/ч |
46,4 |
||
Расход газа, , м3/ч |
|
|
3910 |
г |
|
|
|
Расход воды на продувку, пр, т/ч |
0,38 |
||
Давление перегретого пара, |
, кгс/см2 |
38,8 |
|
пп |
|
|
|
Температура перегретого пара, пп, |
439,4 |
||
Давление питательной воды, |
|
, кгс/см2 |
53,6 |
пв |
|
|
|
Температура питательной воды, пв, |
104,8 |
||
Давление в барабане, , кгс/см2 |
40,2 |
||
б |
|
|
|
Содержание кислорода в уходящих газах, ух, % |
4,4 |
||
Температура уходящих газов, ух, |
131,0 |
||
Температура холодного воздуха, хв, |
30,4 |
||
Сила тока дутьевого вентилятора, дв, А |
139 |
||
Сила тока дымососа, дс, А |
153 |
||
Калорийность топлива, ккал/м3 |
7980 |
||
D |
|
:= 46.4 1000 = 12.89 |
|
кг |
|
|
|
|||||||
пп |
|
|
|
|
|
3600 |
|
с |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
|
|
||||
Bг |
:= 3910 |
|
1 |
|
= 1.086 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
с |
|
|
|
|
|||||||
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
|||||||
D |
|
:= 0.38 1000 = 0.11 |
кг |
|
|
|
|
|||||||
пр |
|
|
|
|
|
3600 |
с |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
pпп := 38.8 0.0981 = 3.80628 |
МПа |
|
|
|||||||||||
tпп := 439.4 |
°C |
|
|
|
|
|
||||||||
pпв := 53.6 0.0981 = 5.25816 |
МПа |
|
|
|||||||||||
tпв := 104.8 |
°C |
|
|
|
|
|
||||||||
pб := 40.2 0.0981 = 3.94362 МПа |
|
|
||||||||||||
O2ух := 4.4 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
θух:= 131 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|||||||
tхв:= 30.4 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|||||||
I |
:= 139 |
|
1 |
|
= 0.139 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
дв |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
I |
:= 133 |
|
1 |
|
= 0.133 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
дс |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Qнс := 7980 4.1868 = 33410.66 |
каллорийснойстьтоплива |
|||||||||||||
hпп := 3318.71886130 = 3318.72энтальпия перегретогопара |
||||||||||||||
hпв := 439.567634218 = 439.57 |
энтальпия питатальной воды |
|||||||||||||
hкип := 1097.32722 = 1097.33 |
|
энтальпия продувочнойводы |
||||||||||||
K:= 1.1 |
поправочный коэффициент,учитывающий отклонениедавления,темепартуры, |
|||||||||||||
плотностигазов |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Bг:= K Bг = 1.19 действительный расходгаза |
|
|||||||||||||
ηкбр:= |
Dпп (hпп - hпв) |
+ Dпр (hкип - hпв) |
= 0.9314 |
КПДкотлабрутто попрямомубалансу |
||||||||||
|
|
|
Bг Qнс |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I |
|
:= 266 |
Dпп |
= 68.57 А |
силатокапитательныхнасосов |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
пн |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U:= 380 |
В |
|
напряжениесети |
|
|
|
|
|||||||||||||
Nдв := U Iдв = 52.82 |
|
кВт |
|
эл.мощность,потребляемая дутьевымивентиляторами |
||||||||||||||||
Nдс:= U Iдс = 50.54 |
|
|
кВт |
|
|
эл.мощность,потребляемая дымососами |
||||||||||||||
Nпн := U Iпн 10- 3 = 26.06 |
кВт |
эл.мощность,потребляемая питательныхнасосов |
||||||||||||||||||
Nсн := Nдв + Nдс + Nпн = 129.42 |
кВт |
суммараная потребляемая эл.мощность |
||||||||||||||||||
ηэл := 0.325 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Nсн |
|
|
|
|
|
|
|
|
- 3 |
относительныйрасходэлетроэнергиина собственные |
||||
qэс:= |
|
Bг Qнс ηэл = |
9.976 10 |
|
||||||||||||||||
|
|
нуждыкотельного цеха,при выработке эл-энергииη=0.325 |
||||||||||||||||||
qт |
:= |
Dпр (hкип - hпв) |
= 0.002 |
потери теплотынапродувкукотла |
||||||||||||||||
|
|
|
|
Bг Qнс |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ηкн := ηкбр - qэс - qт = 0.9197 |
конечныйКПДкотлапо прямомубалансу |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КПДкотлапо обратномубалансу |
|||||||
α |
|
:= |
|
|
21 - 0.1 O2ух |
= 1.24 |
|
|
коэффициентизбыткавоздухауходящихгазов |
|||||||||||
ух |
|
|
|
21 - O2ух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
41.2 θух Qнс 10- 5 = 1803.24 |
кДж |
Энтальпия ух.газовприα=1 |
||||||||||||
Hг.ух0:= |
3 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
35.1 θух Qнс 10- 5 = 1536.26 |
|
|
||||||||||||
Hв.ух0:= |
|
3 |
Энтальпия воздуха вух.газахприα=1 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 5 |
|
|
Энтальпия холодноговоздуха |
|||
Hхв0 := 34.08 tхв Qнс 10 |
= 346.15 |
3 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
кДж |
|
|
Hух:= Hг.ух0 + (αух - 1)Hв.ух0 = 2169.72 |
|
|||||||||||||||||||
3 |
Энтальпия уходящихгазов |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
q2 |
:= |
Hух - αух Hхв0 |
= 0.0521 |
|
потери теплотысуходящимигазами |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Qнс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
q3 := 0.0005 |
|
потери теплотысхимическимнедожогомтоплива |
||||||||||||||||||
Dппном:= 50 |
1000 = 13.89 |
номинальныйрасходпара |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
q5ном := 0.01
q5 := q5ном |
Dппном |
= 0.011 |
потери теплотычерезохлаждение обмуровкикотла |
|
D |
|
|
||
|
пп |
|
|
|
ηкбр:= 1 - q2 - q3 - q5 = 0.9366 КПДкотлачерезобратныйбаланс |
||||
ηкн := ηкбр - qэс - qт = 0.9249 |
КПДкотлачерезпрямойбаланс |
|||
Вывод: в ходелабораторнойработыбыли рассчитаныКПДкотлабрутто инеттодлякотла БМ-35 РФТЭЦМЭИпопрямомуиобратномубалансу.
Лабораторная работа №4
Определение тепловосприятий поверхностей котла №2 ТЭЦ МЭИ
Цель работы – рассчитать тепловосприятия поверхностей нагрева котла №2 на ТЭЦ МЭИ; построить тепловую схему котла №2 на ТЭЦ МЭИ.
Показания, снятые с щитовых приборов |
|
Показание |
Значение |
Паропроизводительность котла, пп, т/ч |
46,4 |
Температура холодного воздуха, хв, |
25 |
Температура горячего воздуха, гв, |
139,4 |
Содержание кислорода в уходящих газах, ух, % |
4,9 |
Температура уходящих газов за КПП, кпп, |
620 |
Температура уходящих газов за экономайзером, эк, |
170 |
Температура уходящих газов за воздухоподогревателем, вп, |
135 |
Давление в барабане, , кгс/см2 |
40,2 |
б |
|
Температура питательной воды до экономайзера, ′пв, |
168.4 |
Температура питательной воды после экономайзера, ′′пв, |
248.7 |
Температура перегретого пара, пп, |
439.4 |
Теплота сгорания природного газа, с, кДж/м3 |
35000 |
н |
|
αт |
= 1.05 |
|
необходимыйизбытоквоздуха вверхнейчаститопки |
|
|
|
|||||||||||||||||||
Δαт = 0.08 |
присосвоздухавтопку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
βгв = αт - Δαт = 1.05 - 0.08 |
|
= 0.97 коэффициентизбыткагорячеговоздуха |
|
||||||||||||||||||||||
tгв = 139.4 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
tхв = 25 °C |
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Qнс = 35000 |
м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 5 |
|
|
|
|
|
|
- 5 |
|
|
теор.энтальпия горячего |
||||
Hгв0 = |
34.08 tгв Qнс 10 |
|
|
= |
34.08 139.4 35000 10 |
|
= 1662.8 |
м3 |
воздуха |
|
|||||||||||||||
Hхв0 = |
34.08 tхв Qнс |
|
- 5 |
|
|
|
|
- 5 |
|
|
кДж |
теор.энталпия холодного |
|||||||||||||
10 |
|
= |
34.08 25 35000 10 |
|
= 298.2 3 |
воздуха |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
теплота |
Q := β |
H |
+ Δα H |
|
= |
0.97 1662.7632 + |
|
|
|
|
|
|
|
воздуха |
||||||||||||
|
0.08 298.20000000000005 = 1636.7 |
поступающ |
|||||||||||||||||||||||
в |
|
гв |
|
гв0 |
|
|
т |
|
хв0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
егов |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
камеру |
|||
Qрр = Qнс = 35000 |
|
|
3 |
|
Располагаемая теплотасжигания топлива |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q3 = 0.0005 |
потери теплотысхимическимнедожогомтоплива |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
(100 - q3) |
|
|
|
|
|
|
100 - 0.0005 |
|
|
|
|
|
кДж полезное тепло- |
||||||||
Q |
= Q |
|
|
|
|
|
|
|
+ Q |
|
= |
35000 |
|
|
+ 1636.736304 = 36637 |
3 |
|
||||||||
|
100 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|||||||||||||||||
т |
|
рр |
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
выделение в топочной камере |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
υ''т |
= 850 |
|
°C |
температурагазовнавыходе изтопки |
|
кДж |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 5 |
|
|
|
|
|
- 5 |
|
|
|
энтальпиигазови |
||||
Hг.т0 = |
41.2 υ''т Qнс 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
= |
41.2 850 35000 10 |
|
= 12257 |
3 |
кДж |
воздухана выходе |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
изТК |
|
|
Hв.т0 = 35.1 υ''т Qнс 10- 5 |
|
= |
35.1 850 35000 10- 5 = 10442 |
|
м3 |
Энтальпия |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= Hг.т0 + (αт - 1)Hв.т0 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
газовна |
|||||||||||||
H''т |
12257.000000000002 + (1.05 - 1) 10442.25 = 12779 |
выходеиз |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТК |
||
Qл = Qт - H''т |
= 23857 |
|
количествотеплоты,переданнноеизлучениемотгазовк |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
поверхностямтопки |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υа |
= |
2180 Qт 10- 5 |
|
= |
2180 36636.561303999995 10- 5 |
= 1901°C |
адиабатная температура |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0.4 1.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
0.4 αт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Расчеттепловоприятия конвективногопароперегревателя |
|
||||||||||||||||||||||||
hпп = 3303.76951679 = 3303.8 |
кДж энтальпия перегретогопара |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pб = 40.2 0.0981 = 4 |
МПа |
|
давлениевбарабане |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
кДж |
|
|
|
|
|
||
hкип = 2798.41 |
кг |
энтальпия кипящей водывбарабане |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кДж |
|
|
hкпп = hпп - hкип |
= 3303.76951679 - 2798.41 = 505.36 кг |
тепловосприятиеконвективного |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пароперегревателя по рабочей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
среде |
|
Dпп |
= 50.5 1000 |
= 14.03 |
кг |
паропроизводительностькотла |
|
|
|||||
|
|
3600 |
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
Bк |
= 3972.64 |
|
1 |
|
|
= 1.104м3 |
расход природного газа |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
3600 |
|
с |
|
|
|
||||
Q |
= |
Dпп hкпп |
= 14.027777777777779 505.35951679000027 = 6424.1 |
тепловосприятие |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
кпп |
|
Bк |
|
|
|
|
|
1.1035111111111111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
поверхности конвективногопароперегревателя
Расчеттепловоприятия экономайзера
pпв := 53.6 0.0981 = 5.258 МПа |
давлениепитательной воды |
|
|
|||||||||||
h'пв |
= 711.85122923 = 711.85 |
кДж |
Энтальпия водынавходевЭК |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|
|
h'' |
|
= 1080.5701943 = 1080. |
кДж |
Энтальпия водынавыходевЭК |
|
|
||||||||
пв |
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
эк |
= h'' |
- h' |
пв |
= 1080.5701943 - 711.85122923 = 368. |
кДж тепловосприятиеэкономайзера |
||||||||
|
|
пв |
|
|
|
|
кг |
порабочей среде |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qэк |
= |
|
Dпп |
hэк |
= |
14.027777777777779 368.71896506999997 = 4687 |
кДж |
тепловосприятие |
||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
Bк |
|
|
|
1.1035111111111111 |
|
|
кг |
поверхности ЭК |
||
Расчеттепловоприятия воздухоподогревателя
O2ух := 4.9 % |
|
|
|
|
|||
βвп = |
21 - 0.1 O2ух |
= |
21 - 0.1 4.9 |
= 1.274 |
избытоквохдухавВП |
||
21 - O2ух |
|
21 - 4.9 |
|||||
|
|
|
|
||||
Qвп = βвп (Hгв0 - Hхв0) = 1.2739130434782608 (1662.7632 - 298.20000000000005) = 1738кДжкг
тепловосприятиевоздухоподогревателя своздушнойстороны
2000 С |
|
|
|
|
1901.6 |
С |
|
|
|
850 С |
|
|
|
|
620 С |
|
|
|
|
170 С |
|
|
|
|
135 |
С |
|
|
|
0 |
С |
Q КПП |
Q ЭК |
Q ВП |
|
Q ТК |
|||