Котел с уравновешенной тягой

1. Потери теплоты составляют: q₃ = 0,0 % ; q₄ = 1,5 %; q₅ = = 0,26 %; q_{6 шл} = 0,34 %.

2. Энтальпия H_ух = 1201 + (1,34 - 1,0) 1080 = 1568 кДж/кг.

3. Потери с уходящими газами составляют

.

4. η_к¢¢ = 100 - (5,17 + 0,0 +1,5 + 0,26 + 0,34) = 92,73 %.

5. кг/с.

При выполнении расчета следует иметь в виду, что в газоплотных котлах, в том числе при работе под наддувом, присосы в воздухоподогревателях остаются такими же, как и в котлах с уравновешенной тягой.

Таким образом, в газоплотном котле КПД выше на 0,27 % и соответственно меньше расход топлива.

3.10.Насколько уменьшится расход условного топлива при сжигании в газоплотном котле (см. пример 3.9) газообразного топлива (см. приложение, табл. 2 топливо № 8)? Принять избыток воздуха за топкой α_т = 1,05, присос воздуха в воздухоподогреватель равным 0,06, температуру холодного воздуха и на входе в котел t_х.в = t_в¢ = 30 °С, температуру уходящих газов 120 °С.

Решение. Всоответствии с табл. 8 приложения для газообразного топлива q₃ = 0,5 %; q₄ = 0; q₅ = 0,26 %. Топливо беззольное, потери с физическим теплом шлаков отсутствуют.

1. Определяем располагаемую теплоту топлива. Принимаем расчетную температуру топлива t_тл = 0. В связи с отсутствием предварительного подогрева воздуха Q_в.внш = 0. По табл. 2 приложения = 37 560 кДж/м³.

Располагаемая теплота топлива [см. формулу (39)]:

= 37 560 + 0 + 0 = 37 560 кДж/м³.

2. Определяем потерю теплоты с уходящими газами. По табл. 4, 5 приложения для данного природного газа при = = 120 °C теоретические энтальпии воздуха и продуктов сгорания равны = 1583 кДж/м³ и = 1854 кДж/м³ , теоретическая энтальпия воздуха при температуре 30 °С = 395,7 кДж/м³.

Избыток воздуха в уходящих газах равен α_уx = α_т + Δα_вп = = 1,05 + 0,06 = 1,11. При избытке воздуха α_ух = 1,11

Н_ух = 1854 + (1,11 - 1,0) 1583 = 2028 кДж/м³.

По формуле (43)

.

3. Определяем КПД:

η_к = 100 – (4,23 + 0,5 + 0,0 + 0,26 + 0,0) = 95,0 %.

4. Определяем по (46) полный расход топлива:

м³/с .

Значение Q_п.к принято по примеру 3.1.

5. Определяем условный расход топлива. Условным называется топливо с низшей теплотворной способностью Q_у.т = = 29 308 кДж/кг:

В_у.т = В кг/c условного топлива.

Для сравнения: при сжигании в таком же котле тощего угля (см. пример 3.9) В_у.т = 23,8 = 19,0 кг/с условного топлива, т. е. на 5,48 % больше.

Задачи

3.5.Насколько изменятся потери с уходящими газами для бурого угля Назаровского месторождения (см. приложение, табл. 1, топливо № 15) при изменении _ух со 160 до 140 °С (за счет очистки поверхностей газового тракта)? Принять избыток воздуха в уходящих газах 1,26, температуру холодного воздуха 30 °С, температуру воздуха на входе в паровой котел 50 °C, относительный избыток воздуха на входе в паровой котел β¢ = 1,22 потери теплоты с механическим недожогом q₄ = 0,5 %.

3.6.Определить расход топлива для газоплотного котла производительностью 736,11 кг/с при следующих параметрах пара:

Температура перегретого пара 545/545 °C

Температура питательной воды 270 °С

Давление свежего пара на выходе 25,02 MПа

Давление питательной воды 30,41 MПа

Расход пара через промежуточный перегреватель 605,56 кг/c

Температура пара на входе в промежуточный перегреватель 295 °С

Давление пара после промежуточного перегревателя 3,92 МПа

Давление пара на входе в промежуточный перегреватель 4,17 МПа

Топливо — природный газ (см. приложение, табл. 2, топливо № 7)

При проведении расчетов принимать следующие параметры:

Температура воздуха перед паровым котлом 30 °С

Предварительный подогрев воздуха отсутствует

Избыток воздуха на выходе из парового котла 1,30

Температура уходящих газов 120 °С

Впрыск в промежуточный пароперегреватель отсутствует

3.7. Определить потери q₂для топлив с различной влаж­но­стью при одинаковой температуре уходящих газов _ух = 140 °С и α_ух = 1,45; t_х.в = 30 °С; t_в¢ = 30 °C; t_тл = 0 °С. Принять следующие топлива по табл. 1 приложения: AШ (№ 3), кузнецкий CC (№ 6), назаровский уголь (№ 15) и соответственно q₄,равное 4; 1; 0,5 %, а_ун = 0,95.

3.8. Определить потери q₂при сжигании в паровом котле экибастузского угля (см. приложение, табл. 1, № 9) при _ух = = 140 °С и избытке воздуха на выходе из парового котла со­от­ветственно 1,20; 1,30; 1,40; 1,50. Принять t_х.в = 30 °С, t_в¢ = 30 °C, q₄ = 2 %, t_тл = 0. Сопоставить изменение объемов газов (см. п. 2) и потерь q₂.

Ответы к задачам

1.1. А^р = 6,3 %; S^р = 0,3 %; С^р = 59,5 %; Н^р = 4,0 %; N^р = 0,55 %; О^р = = 19,35 %; W ^р = 10 %.

1.2. С^с = 41,12 %.

1.3. S^г = 0,26 % ; С^г = 84,96 % ; Н^г = 4,24 %; N^г = 0,90 %; О^г = 9,64 %.

1.4. S^р = 1,6 %; С^р = 22 % ; Н^р = 3,1 % ; N^р = 0,1 % ; О^р = 3,7 % ; W ^р = = 13 %; (СО₂) А^р = 40 % .

1.5. А^с = 24 % и сумма составляющих сухой массы равна 100 % .

1.6. Q = 12 362 кДж/кг .

1.7. Q = 31 066 кДж/кг .

1.8. х = 15,72 м³/кг; Q = 37 175 кДж/кг.

2.1. V ⁰ изменилось с 3,62 до 5,34 м³/кг.

2.2. V ⁰ изменилось с 5,30 до 4,94 м³/кг.

2.3. V ⁰ = 11,26 м³/кг.

2.4. ΔV = 0,655 м³/кг.

2.5. V = 0,90 м³/кг; V = 3,89 м³/кг; V = 0,62 м³/кг; V = 5,41 м³/кг; V_г = 7,156 м³/кг; V = 0,648 м³/кг.

2.6. При W ^р = 18 % V = 0,844 м³/кг; V = 3,658 м³/кг; V = = 0,653 м³/кг; V = 5,155 м³/кг; V_г = 6,802 м³/кг; V = 0,679 м³/кг. При W ^р = = 23 % V = 0,793 м³/кг; V = 3,444 м³/кг; V = 0,627 м³/кг; V = = 4,864 м³/кг; V_г = 6,411 м³/кг; V = 0,652 м³/кг.

2.7. Расход газа за пароперегревателем изменился с 7,135 до 6,971 м³/кг. Расход воздуха через горелки увеличился с 6,48 до 6,753 м³/кг.

2.8. V ⁰ = 5,046 м³/кг V = 5,637 м³/кг.

2.9. Сечение канала 10,289 м²; вариант 1. d = 3,62 м; вариант 2. а = 2,27 м, b = 4,54 м.

2.10. V ⁰ = 2,41 м³/кг; V_г = 3,585 м³/кг.

2.11. При a= 1,2 V = 0,68 м³/кг; r = 0,142 ; V = 0,571 м³/кг; r = = 0,119. При a= 1,3 V = 0,68 м³/кг; r = 0,132 ; V = 0,577 м³/кг; r = = 0,112.

2.12. Н = 2508 кДж/кг при сжигании АШ; Н = 1713 кДж/кг при сжигании назаровского бурого угля. Соотношения Н / Н = 1,464; Q / Q = 1,53.

2.13. Энтальпия продуктов сгорания уменьшается с 1314 до 1148 кДж/кг.

2.14. Энтальпия продуктов сгорания увеличивается с 8914 до 11 689 кДж/кг.

2.15. Энтальпия продуктов сгорания увеличивается с 7164 до 7464 кДж/кг, а температура снижается с 850 до 798 °С.

3.1. Q = 19 060 кДж/кг.

3.2. Значение Q увеличивается с 13 498 до 13 730 кДж/кг.

3.3. Полезное тепловосприятие котла увеличивается с 19 557,4 до 19 959,5 кДж/кг.

3.4. При W ^р = 50 %, Q = 8255 кДж/кг и Н_ух = 899 кДж/кг. При снижении влажности до 40 % Q = 10 390 кДж/кг и Н_ух = 1017,8 кДж/кг.

3.5. Потери с уходящими газами снижаются с 7,680 до 6,548 %.

3.6. B = 56,0 м³/с.

3.7. q₂ = 6,088 % при сжигании АШ; q₂ = 6,152 % при сжигании кузнецкого угля марки СС; q₂ = 7,400 % при сжигании назаровского угля.

3.8. a_ух = 1,2 , V_г = 5,867 м³/кг, q₂ = 5,423 %; a_ух = 1,3, V_г = 6,330 м³/кг, q₂ = = 5,800 %; при a_ух = 1,4 , V_г = 6,793 м³/кг, q₂ = 6,176 %; a_ух = 1,5 , V_г = = 7,257 м³/кг, q₂ = 6,553 % .

Список литературы

1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). – М.: Энергия, 1973.

2. Липов Ю.М., Самойлов Ю.В., Виленский Т.В. Компановка и тепловой расчет парового котла. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

Таблица 1

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 429; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!