КР 3 / задача 2

2. Количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания 1 м³ газа

V_В^О = 0,0476[0,5CO₂ + 0,5Н₂ + 2CH₄ + Σ(m + n/4)C_mH_n], м³ / м³,

где СО₂, Н_2, CH₄, С₂Н₆, С₃Н₈ – компоненты топлива, %;

m, n – число атомов, соответственно при С и Н.

V_В^О = 0,0476*[0,5*0,1 + 0,5*1,3 + 2*98 + (2 + 6/4)*0,4 + (3 + 8/4)*0,2] = 9,5 м³/ м³.

3. Объемы продуктов сгорания в топке (при α_Т) и за котельным агрегатом (при α_УХ), м³/м³, определим по формулам

V_RO2 = 0,01(CO + H₂S + CH₄ + ΣmC_mH_n + CO₂);

V_N2 = 0,79αV_В^О + 0,01N₂;

V_О2 = 0,21(α – 1)V_В^О;

V_НО2 = 0,01(H₂ + 2CH₄ + Σ(n/2)C_mH_n + H₂S + 0,124d_Г) + 0,016αV_В^О,

где d_Г – влагосодержание газа (значением пренебрегаем, (с.14, [1, ч.2]).

V_RO2 = 0,01*(98 + 2*0,4 + 3*0,2 + 0,1) = 1,0 м³/м³;

при α_Т = 1,1 V_N2 = 0,79*1,1* 9,5 + 0,01*1,3 = 8,3 м³/м³;

V_О2 = 0,21*(1,1 – 1)*9,5 = 0,2 м³/м³;

V_Н2О = 0,01*(2*98 + (6/2)*0,4 + (8/2)*0,2) + 0,016*1,1*9,5 = 2,2 м³/м³;

при α_УХ = 1,25 V_N2 = 0,79*1,25*9,5 + 0,01*1,3 = 9,4 м³/м³;

V_О2 = 0,21*(1,25 – 1)*9,5 = 0,5 м³/м³;

V_Н2О = 0,01*(2*98 + (6/2)*0,4 + (8/2)*0,2) + 0,016*1,25*9,5 = 2,2 м³/м³.

4.Энтальпию уходящих газов I_УХ, кДж/м³, определим по формуле

I_УХ = V_RO2(ct)_RO2 + V_N2(ct)_N2 + V_О2(ct)_O2 + V_НО2(ct)_HO2,

где (ct) – энтальпия газообразных продуктов сгорания, кДж/м³, (табл. 7, [1, ч.2]).

I_УХ = 1,0*226 + 9,4*170 + 0,5*172 + 2,2*196 = 2341 кДж/м³.

5. Потери теплоты с уходящими газами Q₂, кДж/м³ определим по формуле

Q₂ = I_УХ – α_УХV_В^О(ct)_ХВ,

где (ct)_ХВ – энтальпия воздуха при t_ХВ = 30˚С.

Q₂= 2341 – 1,25*9,5*39,8 = 1868 кДж/м³.

Относительную величину потерь теплоты с уходящими газами определим по формуле

q₂ = (Q₂/Q_H^C)100, %

q₂ = (1868 / 35650)*100 = 5 %.

6. КПД котельного агрегата

η_КА = 1 – (q₂ + q₃ + q₅)/100,

где q₃ – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, q₃ = 0,5%

(с.15, [1, ч.2]);

+ q₅ = 1 – (82 + 0,5 + 1,3) / 100 = 0,18.

7. Расход газа в час

В = D(i_ПЕ – i_ПВ)/( Q_H^C η_КА) = 20*10³*(3250– 503) / (35650*0,18) = 8600 м³/ч,

где i_ПЕ – энтальпия пара, кДж/кг, вырабатываемого котельным агрегатом. Находим по is – диаграмме при заданных параметрах р и t_ПЕ, i_ПЕ = 3250 кДж/кг;

i_ПВ – энтальпия питательной воды, кДж/кг. Принимаем

i_ПВ = 4,19t_ХВ = 4,19*120 = 503 кДж/кг.

8. Объем топочной камеры V_T, м³, определяем по значению видимого теплового напряжения топочного объема (принимаем q_V = 250 кВт/м³)

V_T = (BQ_H^C) /q_V = 8600*35650 / (250*3600) = 33,9 м³.

9. Тепловыделение в топке

Q_T = Q_H^C( 1 – q₃/100) + Q_B = 35650*(1 – 0,5 / 100) + 8717 = 44349 кДж/м³,

где Q_B – теплота, вносимая в топку с воздухом, кДж/м³.

,

03 – ЗМ – 310 – В

Лист

12

Изм

Лист

№ докум

Подп

Дата