Задача 3. Определить часовой расход натурального и условного топлив, если известны параметры вырабатываемого котельной установкой пара Рпп = 4МПа и t1= 4400С

Определить часовой расход натурального и условного топлив, если известны параметры вырабатываемого котельной установкой пара Р_пп = 4МПа и t₁= 440⁰С, производительность котлоагрегата В = 75 т/ч, потери теплоты с уходящими газами q₂ = 6,4%, температура питательной воды t_пп= 150⁰С, Топливо – Донецкий уголь Г(газовый) : C^P = 55,2%, H^P =3,8%, S^р_л= 3,5%, N^р = 1%, O^P = 5,8%, А^Р = 23%, W^P = 8%.

Решение:

Низшая рабочая теплота сгорания топлива Q_H^P:

Q_H^P = 339*C^p + 1025*H^p - 108,5*(О^p - S^p) - 25* W^p =

= 338*55,2 + 1025*3,8 - 108,5*(5,8 - 3,5) - 25* 8 = 22103 кДж/кг.

Выбираем способ сжигания и тип топки.

Для сжигания твёрдого топлива выбираем шахтно-мельничную топку. Коэффициент расхода воздуха α_т = 1,25. Потери тепла от химической неполноты сгорания q₃ = 0,5%; от механической неполноты сгорания q₄ = 4%; тепловое напряжение объёма топки q_v = 150 кВт/м³.

Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг угля.

V⁰ = 0,089C^P + 0,226H^P + 0,033(S^P - O^P) = 0,089*55,2 + 0,226*3,8 + +0,033*(3,5 – 5,8) = 5,7 м³/кг.

Действительный расход воздуха:

V^Д = α*V⁰ = 1,25*5,7 = 7,13 м³/кг.

Объём продуктов сгорания:

V_Г = V_СГ + V_Н2О,

где V_СГ – объём сухих газов,

V_СГ = V_RO2 + V_RO + V_O2,

Объём двухатомных газов:

V⁰ _N2 = 0,79 V⁰ + 0,8 N^P/100 = 0,79*5,7 + 0,8*1/100 = 4,511 м³/кг.

Объём трёхатомных газов:

V_RO2 = V_СO2 +V_SO2 = 0,0187(C^P+0,375S^P)=0,0187*(55,2+0,375*3,5)=1,06 м³/кг.

Объём сухих газов:

V⁰_СГ = V_RO2 + V⁰ _N2 = 1,06 + 4,511 = 5,571 м³/кг.

Объём водяных паров:

V⁰ _Н2О = 0,0124(9Н^Р + W^р )+ 0,0161 V⁰ = 0,0124*(9*3,8 + 8 )+

+0,0161*5,7 = 0,6151 м³/кг.

Теоретический объём продуктов сгорания:

V⁰ _Г = V⁰ _СГ + V⁰ _Н2О = 5,571 + 0,6151 = 6,1861 м³/кг.

Действительный объём продуктов сгорания:

V_СГ = V⁰_СГ + (α – 1) V⁰ = 5,571 + (1,25 – 1)*5,7 = 6,996 м³/кг.

V_Н2О = V⁰_Н2О + 0,0161(α – 1) V⁰ =0,6151 + 0,0161*(1,25 – 1)*5,7 = 0,638 м³/кг.

V_Г = 6,996 + 0,638 = 7,634 м³/кг.

Масса продуктов сгорания:

М_Г = 1 – 0,01*А^Р + 1,306*α*V⁰ = 1 – 0,01*23 + 1,306*1,25*5,7 = 10,08 кг/кг.

Энтальпия продуктов сгорания:

J_Г =J⁰_Г+(α – 1)*J⁰_В =V_RO2(сυ)_CO2+V⁰_N2(сυ)_N2+V⁰_H2O(сυ)_H2O+(α – 1)* V⁰(сυ)_B ,

где (сυ)_i – энтальпия – го компонента, кДж/м³ [4].

При 1500 ⁰С:

J_Г(1500⁰C)= 1,06*3504+4,511*2164+0,6151*2779+(1,25-1)*5,7*2239=1838

кДж/м³;

При 2000 ⁰С:

J_Г(2000⁰C) =1,06*4843+4,511*2964+0,6151*3926+(1,25 – 1)*5,7*3064 = 3129 кДж/м³.

Строим график J_Г = f(t).

При помощи полученного графика определяем температуру горения топлива.

Т = Q ^p_н / (С_Г* V_Г), так как Т * С_Г = J_Г ,

то получаем J_Г=Q ^p_н / V_Г = 22103/7,634 = 2895 кДж/м³.

Зависимость энтальпии дымовых газов от температуры.

КПД котлоагрегата.

Уравнение теплового баланса котельного агрегата на 1 кг твёрдого топлива:

Q_p^p = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅

или в процентах от располагаемой теплоты топлива:

q₁ + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ = 100%,

где Q_p^p – располагаемая теплота топлива;

Q₁ – теплота, полезно использованная в котельном агрегате на получение пара;

Q₂ – потери тепла с уходящими газами;

Q₃ – потери тепла от химической неполноты сгорания;

Q₄ - потери тепла от механической неполноты сгорания;

Q₅ – потери тепла на наружное охлаждение.

Q_p^p = Q_н^р = 22103кДж/м³.

q₂ = 6,4%;

q₃ = 0,5%;

q₄ =4;

q₅ =0,75% (при В = 75 т/ч).

КПД котлоагрегата (брутто).

η_ка^БР = q₁ = 100 – (q₂ + q₃ + q₄ + q₅) = 100 – 6,4 – 0,5 – 4 – 9,75 = 79,35%.

Расход топлива.

D = B*(h_пп – h_пв)/( Q_p^p* η_ка^БР) = 13,9*(3250 – 628,5)/(22103*0,7935) = 2,08 кг/с = 7488 кг/ч.

h_пп = 3250 кДж/кг – энтальпия перегретого пара при Р_пп =4 МПа и t_пп = 440⁰С (определяем по h-s-диаграмме);

h_пв = 628,5 кДж/кг – энтальпия питательной воды при t_пп= 150⁰С

Расход условного топлива.

D_усл = D* Q_н^p/ 29350 =2,08*22103/29350 =1,57 кг/с = 5652 кг/ч.

Дата добавления: 2014-10-14; просмотров: 834; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!