Тепловой расчет котельных агрегатов

Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания

В качестве основного вида топлива принято по заданию природный газ.

Характеристику природного газа, поступающего в г. Гомель принимаем по данным объединения «Белтрансгаз».

Состав природного газа в % по объему, приводим в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1.

Низшая теплота сгорания рабочей массы топлива Qнр = 33 603,8 кДж/м3 (8020 ккал/м3); плотность при нормальных условиях.

При тепловом расчете парового котла определяем теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.

Теоретический объем воздуха, необходимого для сгорания топлива при сжигании газа при определяем по формуле:

м3/м3 (2.1.1).

где m — число атомов углерода;

n — число атомов водорода.

Теоретический объем продуктов сгорания:

теоретический объем водяных паров:

м3/м3 (2.1.2).

где dг.тл. — влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м3; принимаем dг.тл. = 10 г/м3.

м3/м3.

теоретический объем азота:

м3/м3 (2.1.3).

м3/м3.

— теоретический объем трехатомных газов:

м3/м3 (2.1.4).

м3/м3.

теоретический объем продуктов сгорания:

м3/м3 (2.1.5).

м3/м3.

Действительные объемы продуктов сгорания рассчитываются с учетом коэффициента избытка воздуха в топке и объемов присосов воздуха по газоходам котельного агрегата. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки котла принимаем для камерной топки при сжигании газа равным 1,05 [1], величину присосов воздуха в газоходах котлоагрегата при номинальной нагрузке принимаем равным [1]:

конвективный пучок котла.

экономайзер чугунный с обшивкой.

стальной газоход (на каждые 10 м длины) .

Действительный суммарный объем продуктов сгорания природного газа определяем (при среднем коэффициенте избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева) по формуле:

м3/м3 (2.1.6).

Расчет действительных объемов продуктов сгорания и их составов по газоходам приводим на примере топки, результаты сводим в таблицу 2.1.2.

Таблица 2.1.2.

Величина.	Расчетная формула.	Теоретические объемы.
Газоход.
топка.	Конвективный пучок.	экономайзер
Коэффициент избытка воздуха после поверхности нагрева.		1,05.	1,1.	1,2.
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе.	1,05.	1,075.	1,15.
Избыточное количество воздуха, м3/м3.	0,479.	0,718.	1,436.
Объем водяных паров, м3/м3.	2,176.	2,18.	2,191.
Полный объем продуктов сгорания, м3/м3.	11,234.	11,477.	12,206.
Объемная доля трехатомных газов.	0,09.	0,088.	0,083.
Объемная доля водяных паров.	0,193.	0,189.	0,178.
Суммарная объемная доля.	0,283.	0,277.	0,261.