Общая энергетика_методичка по КР

11

где Qусл = 29,35 МДж/кг.

3.3. Удельный расход условного топлива на 1т пара.

bт = Вусл , кг у.т./т

Д

Расчеты теплового баланса и расхода топлива в котельных агрегатах свести в табл. 2.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ В КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПАРА

4.1.Расход электроэнергии, связанный с производством пара в котельном агрегате, определяется затратами на привод питательных и тягодутьевых устройств (насосов, вентиляторов, дымососов).

Насосы предназначены для перекачки жидкостей. Для котлов малой и средней мощности применяют центробежные и поршневые паровые насосы. В центробежных насосах жидкость перемещается под действием центробежной силы, создающейся при вращении рабочего колеса. В поршневых паровых насосах жидкость перемещается поршнем, движущимся возвратно-поступательно.

Тягодутьевые устройства предназначены для непрерывного подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. При движение по газовоздушному тракту (газоходам и воздуходам) газы преодолевают силы сопротивления, создаваемые трением о стенки канала, и местные сопротивления, которые связаны с изменением направления

иформы движения газового потока (сужение, расширение). Чтобы преодолеть эти сопротивления, необходимо определенное разрежение (тяга), под действием которого создается поток газов.

Дутьевой вентилятор служит для подачи воздуха в топку котла. В качестве дутьевого вентилятора применяют центробежный вентилятор. Дымосос состоит из тех же деталей, что и вентилятор, и служит для удаления из котла газообразных продуктов сгорания.

4.2.Мощность, развиваемая электродвигателем привода питательного центробежного насоса и расхода электроэнергии определяется по формулам:

Nэл. д = Nнас ,

эл.пр

12

где ηэл. пр ≈ 0,8 ÷ 0,85 – КПД электропривода

Nнас = g Hн Vн , кВт

1000 нас

где Nнас- мощность необходимая для привода насоса; ρ – плотность воды кг/м3 при tпв;

Нн – полный напор, создаваемый насосом, м;

Нн = 10 Рп + (15÷20), м;

Рп ~ в кгс/см2.

или	Nнас =	Рнас Vнас	, кВт,
	1000 нас

где Рнас – полное давление создаваемый насосом , Па;

Рнас = 9,8 · 104 Рка + (0,15÷0,2) МПа, Рка в кгс/см2;

ηнас – энергетический к. п. д. насоса – характеристика насоса;

ηнас = 0,7÷0,8;

Vнас – подача насоса, м3/с :

Vнас =	(1 d /100)Д 103	=	(1 d /100)Д	,
	3600
			3,6

где Д – паропроизводительность, т/ч d - % продувки

ρ – плотность питательной воды, кг/м3

Часовой расход электроэнергии

W = Nэл. днас · τ,

где τ – время работы насоса.

4.3.Паровые котлы с паропроизводительностью ≤ 6,5 т/ч оснащаются инжекционными горелками и не имеют дутьевого вентилятора. Паровые котлы с паропроизводительностью ≥ 10 т/ч оснащаются смесительными горелками, а потому имеют дутьевой вентилятор.

4.4.Мощность, развиваемая электродвигателем привода дутьевого вентилятора и дымососа, определяется по формуле

13

Nэл. д =		Nв			, кВт,
			эл.пр
где: Nв, Nд – мощность, необходимая для привода вентилятора или
дымососа.
ηэл. пр – КПД электропривода,	ηэл. пр ≈ 0,8 ÷ 0,85
Nв =	Рв Vв				, кВт,
	1000 в

где Рв – полное давление, развиваемое вентилятором, Па.

Полное давление, развиваемое вентилятором зависит, от падения давления в воздуховодах и горелке и может быть принято таким:

Рв = (1,9 ÷ 2,1) · 103 Па

Vв – производительность вентилятора, м3/с.

Для дутьевого вентилятора

Vв =	Vв р В		, м3/с
	3600
где ηв – к. п. д. вентилятора;	ηв – может быть принят равным ηв =
0,7; ηв = f (V)
Для дымососа
Nдым =		Рд Vд		, кВт
	1000 д

где Pд - полное давление, создаваемое дымососом, Па.

Полное давление, развиваемое дымососом зависит от падения давления по газовому тракту и потерь с выходной скоростью дымовых газов и может быть принято для котлов типа ДКВР равным:

Pд = (1,8 ÷ 2,2)·103, Па

V д - производительность дымососа, м3/с

р

V д = Vг В , м3/с

3600

Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды в котельном агрегате представлен в табл. 3.

14

15

16

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ УХОДЯЩИХ ГАЗОВ, КОЭФФИЦИЕНТА ИЗБЫТКА ВОЗДУХА В ГАЗАХ НА ВЫХОДЕ ИЗ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

И ПАРОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НА КПД КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И РАСХОД ТОПЛИВА

5.1. Для определения потери теплоты с уходящими газами необходимо произвести выбор температуры уходящих газов (tгух ). Выбор производится на основании технико-экономического расчета по условию оптимального использования топлива и расхода металла на хвостовые поверхности нагрева. Однако во избежание низкотемпературной коррозии при температурах металла, меньших температуры точки росы, приходится выбирать повышенные температуры уходящих газов по сравнению с экономически выгодной или применить специальные меры по защите воздухоподогревателя. Определение влияния температуры уходящих газов производится на основании определения потерь тепла с уходящими газами по формуле

q2 = hг yx yx hхв0 · 100%

Qн р

при температуре уходящих газов tгух = 100 0С; 200 0С; 300 0С и

400 0С,

при температуре холодного воздуха tхв = 20 0С (для студентов с нечетным “n”) и tхв = 30 0С (для студентов с четным номером шифра “n”), при постоянном коэффициенте избытка воздуха αyx, определяемом в расчете по формуле

αyx = αт + ∑∆αi.

Для принятых tгyx КПД котла определяются по формуле

ηка = 100 - (q2 + q3 + q5),

а расход топлива – по формуле

В =	Д (hп hпв ) d			/100 (hкв hпв )			3
							, м /ч.
	Q	с	(	ка	/100)
		н

Результаты расчета свести в табл. 4.

17

							Таблица 4
Темпера-	Темпе-	αyx	q2	К. п. д.	Часовой расход			Удельный
тура ды-	ратура			ко-	топлива			расход
мовых	холод-		%	тельно	нату-	услов-		условного
газов на	ного			го	рального,	ного,		топлива,
выходе из	воздуха			агрега-	м3/ч	кг/ч		кг.у.т./т
котельно-	tхв, 0С			ηтак.а., %
го агрега-
та
tгyx, 0С
100
200
300
400

5.2. Влияние присосов воздуха на КПД и расход топлива устанавливается на основании определения потерь тепла с уходящими газами по формуле

q2 = hг yx αyx hхв0 · 100%

Qн р

при различных коэффициентах избытка воздуха в уходящих газах и равных αyx – расчетном, определяемом по формуле

αyx = αт + ∑∆αi,

при αyx = 2, αyx = 2,5, при tгyx = 200 0C

Для принятых αyx определяется КПД по формуле

ηка = 100 – (q2 + q3 + q5)

и расход топлива – по формуле

В =	Д (hп hпв	) d	/100(hкв hпв )			.
	Q	p (η	ка	/100)
	н

Результаты расчета свести в табл. 5.

Таблица 5

αyx	tгyx	tхв	Потери	КПД	Часовой расход		Удель-
			тепла		топлива		ный
					натураль-	услов-	расход
					ного	ного	услов-
							ного то-
	0C	0C			м3/ч		плива
			q2 %	ηка %		кг/ч	кг.у.т./т
αyx-расч.	200	20 или 30
αyx = 2	200
αyx = 2,5	200

По результатам расчетов, приведенных в табл. 4 и 5 сделать выводы.

5.3. Влияние паропроизводительности (нагрузки) котельного агрегата на расход натурального и условного топлива устанавливается на основании определения расхода топлива по формуле

		В =	Д (hп		hпв ) d /100 (hкв			hпв )
					Qн p ( ка /100)
при различной паропроизводительности, равной:
а) расчетной Д и принятой по табл. П 2;
б) 50% от расчетной;
в) 125% от расчетной.
Результаты расчетов свести в табл. 6.
										Таблица 6
Паропроизводи-		Параметры				Тем-		КПД		Расход топлива
тельность		пара				пера-		котло-
						тура		агрегата
						пит.
						воды
в % от расч Др	т/ч	Pп,			tп ,	tпв, 0C		ηка %		нату-	услов-
		МПа			0C					ральн.	ного
										м3/ч	кг /ч
50
100
125

По результатам выполненной работы сделать выводы и дать рекомендации по режимам работы котельного агрегата.

19

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Тепловой расчет котельных агрегатов. под ред. Н. В.Кузнецова,

М.: Энергия, 1973 – 256 с;

2.Роддатис К. Ф. Котельные установки, М.: Энергия, 1977 – 432 с;

3.Скеймер В. А., Горбатенко А. Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. – М.: Энергия, 1974 – 208 с.

20