4. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Для всех видов топлива энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, в кДж/м³, при расчетной температуре ^oС, определяют по формулам:

;

.

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха

В приведенных формулах : - теплоемкость соответственно воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров, [5, таблица П1], - коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,.

Поскольку на данном этапе расчета температура газов за той или иной поверхностью нагрева еще неизвестна, расчет энтальпий газов делается на весь возможный за данной поверхностью диапазон температур.

Результаты расчета энтальпий газов при действительных избытках воздуха сведем в таблицу 2.

Таблица 2: Энтальпии продуктов сгорания
Поверхность нагрева	Темпера-тура за поверхно-стью , ^oC
Топочная камера	2000 900	35280 14484,39	28766,45 12098,83	2876,65 1209,88	38156,6 15694,3
Газоход1	1100 500	18132,79 7658,37	15097,68 6439,55	2264,65 965,93	20397,44 8624,30
Газоход2	600 200	9729,55 2953,91	7812,06 2500,61	1953,02 625,15	11682,57 3579,06
Экономайзер	300 100	4482,13 1459,87	3779,12 1240,91	1322,69 434,32	5804,82 1894,19

По результатам расчета строится диаграмм.

5. Тепловой баланс парового котла.

Распределение теплоты, вносимой в котел при сжигании топлива, на полезно использованную теплоту и тепловые потери носит название теплового баланса.

Тепловой баланс составляется на 1 м³ газообразного топлива.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

где - располагаемая теплота топлива;

Q₁- полезно используемая теплота для производства водяного пара;

Q₂- потери теплоты с уходящими газами;

Q₃- потери теплоты от химической неполноты сгорания;

Q₄- потери теплоты от механической неполноты сгорания;

Q₅- потери теплоты в окружающую среду;

Q₆-потери с физической теплотой шлаков;

Если отнести все слагаемые теплового баланса к располагаемой теплоте и выразить их в процентах, то уравнение теплового баланса примет вид:

Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) определяется из данного уравнения:

, %

и- учитывается только для твердого топлива.

Располагаемая теплота газообразного топлива определяется по уравнению:

Q^p_p=Q^p_н=33160

Потеря теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

J_ух-_ухJ_в

q₂=  100 = 5,43 %

Q^р_р

где J_ух - энтальпия уходящих газов при 5 и J_ух =2300 кДж/м³

определяется по диаграмме;

- коэффициент избытка воздуха за экономайзером, =1,35

- энтальпия воздуха при температуре в котельной t_хв=30°C, определяется по формуле: J_в=VC_вt_xв=9,41,2930=368,81кДж/кг

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания зависит от рода топлива и типа топочного устройства. При сжигании природного газа .

Потеря теплоты от наружного охлаждения для стационарных паровых котлов принимается =1,2% при производительности котла Q=10 [2, рисунок 2.29]. Распределение по отдельным элементам котельного агрегата, производится пропорционально количеству теплоты, отдаваемому продуктами сгорания в соответствующем элементе и учитывается введением коэффициента сохранения теплоты : q₅ 1,2

 = 1-  = 1-  =0,987

_бр+ q₅ 92,87-1,2

_бр=q₁=100- (q₂ +q₃ +q₅ ) =100- (5,43+0,5+1,2 ) = 92,87 %

Полное количество полезно используемой теплоты Q₁ для производства водяного пара определяется по формуле :

Q₁=D[( i”-i_пв)+П/100(i’–i_п,_в)] =6500(2777-435,75 )+3/100(762,6-435,75 )=15218134,8 

кДж

где D - паропроизводительность агрегата, D=6500 кг/ч ;

i", i', i_п.в - энтальпия, соответственно сухого насыщенного пара, котловой и питательной воды, при P=1,0 МПа, i’’=2777кДж/кг,i’=762,6кДж/кг, приt=179,88c

П - процент непрерывной продувки, принимается равным 3%.

Расход топлива, подаваемого в топку, определяется по формуле:

B =Q₁/3600Q^р_р _бр  100 =15218134,8/36003316092,87100 =0,14 м³/с