1.3 Энтальпия продуктов сгорания по газоходам

Энтальпия продуктов сгорания на 1 кг или 1 нм³ топлива (ккал/кг, ккал/нм³) рассчитывается по формуле:

,

где а – коэффициент избытка воздуха за соответствующим газоходом.

Энтальпия газов при а=1 и температуре газов θ,^оС

Энтальпия теоретически необходимого воздуха

где– теплосодержание 1 м³ трёхатомных газов, азота, водяных паров и воздуха (табл.3).

.

Поскольку на данном этапе расчета температура газов в области той или иной поверхности нагрева неизвестна, расчет энтальпий газов выполняется в возможном диапазоне температур: топочная камера: от 800⁰С до 2000^оС, пароперегреватель: от 600⁰С до 2000⁰С, хвостовая поверхность от 100⁰С до 300⁰С.

Коэффициент избытка воздуха в топке для мазута равен _т = 1.1.

Таблица 1.3

С	I^0г	I^0в	Iг=I^0г+(-1)I^0в+Iзл
			топка	пп	вэ	вп
			I	I	I	I
100	385,24	322,96				469,50
200	779,25	648,16				947,41
300	1183,25	981,72				1438,29
400	1601,87	1319,64			1838	1944,23
500	2029,67	1666,04			2329	2462,57
600	2465,11	2021,92			2829	2991,42
700	2914,94	2386		3224,39	3344
800	3377,69	2754,6	3652,89	3735,75	3872
900	3849,34	3121,8	4161,7	4255,00
1000	4329,62	3498,6	4679,2	4784,27
1100	4810,5	3886,4	5199,36	5315,51
1200	5295,99	4273,2	5723,13	5851,37
1300	5792,8	4661,6	6259,22
1400	6299,51	5059	6805,27
1500	6802,94	5457,4	7347,04
1600	7312,67	5854,8	7898,11
1700	7827,01	6252,2	8452,79
1800	8343,36	6650,2	9008,48
1900	8867,01	7058	9573,53
2000	9387,98	7466	10136,9

2 Тепловой баланс, коэффициент полезного действия (кпд) и расход топлива котельного агрегата

Тепловой баланс составляется в расчете на 1 кг (нм³) сжигаемого топлива. Он определяет равенство между количеством тепла, поступившим в котлоагрегат и суммой полезно использованного тепла Q₁ и тепловых потерь Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆.

Общее уравнение теплового баланса в абсолютных величинах (ккал/кг, ккал/нм³):

или в относительных величинах, %:

На основании теплового баланса определяется КПД котлоагрегата брутто η^бр_кА в %, расход топлива В и В_р.

Располагаемое тепло при сжигании мазута, распыляемого паровыми или паромеханическими форсунками, ккал/кг:

где, ккал/кг – физическое тепло мазута, подогреваемого перед распылением доt_тл=90^оС, с_тл=0.47 ккал/кг, Q_ф=G_ф(i_ф-600) – тепло, вносимое в агрегат с паровым дутьем, i_ф=i_н – энтальпия насыщенного пара при давлении в барабане котла, G_ф – удельный расход пара на распыление 1 кг мазута, кг/кг.

Потеря тепла с уходящими газами зависит от заданной температуры уходящих газов из котлоагрегата и определяется по формуле, %:

J_{ух.г = ∆} J/100(t_ух.г -100)+J₁₀₀ = 4.79(150-100)+470 = 685.6 ккал/кг

J⁰_х.в = 167.8 ккал/кг при t_х.в=50ºc

α_ух.г= 1.27

где J_ух.г – энтальпия уходящих газов, ккал/кг, определяется по температуре уходящих газов по таблице 3, J⁰_{х.в =} – энтальпия холодного воздуха при заданной температуре t_х.в и а=1 определятся по таблице 3.

Потери тепла от химического недожога q₃ и механического недожога q₄ определяется по 3, 4 [5] для данных типа топки и топлива, %:

q₃ = 0.5 и q₄ = 0

Потеря тепла в окружающую среду q₅ зависит от производительности котлоагрегата и принимается по номограмме 15 [5], %:

q₅ = 1.2 %.

Коэффициент сохранения тепла

Потери тепла с физическим теплом шлаком q₆ для мазута, %:

q₆ = 0

Сумма потерь тепла в котельном агрегате, %:

КПД котельного агрегата брутто определяется по обратному балансу, %:

Полезно использованное тепло котельного агрегата, ккал/кг:

где D – заданная паропроизводительность котлоагрегата по пару (перегретый или насыщенный), кг/с;

–количество продувочной воды;

i_пр=i_н=201,76 – энтальпия продувочной воды, принимается равной температуре насыщения при давлении в барабане котла, ккал/кг;

Р – заданная величина непрерывной продувки (%), (тепло с продувочной водой учитывается при Р≥2.5%);

i^˝=746,8; i_пв=110,4 – энтальпия перегретого пара и питательной воды на входе в барабан котла или водяной экономайзер при заданном абсолютном давлении, температурах пара и питательной воды.

Полный расход топлива, кг/ч:

Для мазута расчетный расход топлива равен полному расходу топлива В_р=В.