Вторичные энергоресурсы. 
Тепловые электрические станции

Использование теплоты уходящих котельных газов для получения горячей воды и пара

Важным источником для добавочного получения теплоты являются уходящие котельные газы. Уходящие котельные газы используются в водяных утилизаторах (экономайзерах) и. в .котлах-утилизаторах для получения горячен воды и пара.

Расход (м3/с) уходящих газов из котельной определяется по формуле.

Vг = пВр [ + (бу — 1) V0 ] [(? + 273)/273)],.

где п — число котлоагрегатов; Вр — расчетный расход топлива, кг/с; — теоретический объем газов, м3/кг (м3/м3); бу — коэффициент избытка воздуха за утилизатором; V0 — теоретически необходимый объем воздуха, м3/кг (м3/м3);? — температура газов на входе в утилизатор, °С.

Количество теплоты (кДж/с), отдаваемой уходящими котельными газами утилизатору, находится по формуле.

Qт = Vг. срс'г. ср (? — ?'),.

где Vг. ср — средний расход уходящих газов при их охлаждении в утилизаторе от? до ?' м3/с; с’г.ср — средняя объемная теплоемкость газов, кДж/(м3 * К); ?'— температура газов на выходе из утилизатора, °С.

Задача 9.1. Определить количество теплоты, отдаваемой уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору) для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер? = 320 °C, температура газов на выходе из экономайзера ?' = 200 °C, коэффициент избытка воздуха за экономайзером бу = 1,4, средняя объемная теплоемкость газов с’г.ср = 1,415 кДж/(кг * К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата Вр = 0,25 кг/с.

В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на донецком каменном угле марки Д состава: С р = 49,3%; Нр = 3,6%; = 3,0%; Nр = 1 %; Op = 8,3%; Ар = 21,8%; Wp = 13,0 %.

Решение: Теоретически необходимый объем воздуха определяем по формуле:

V0 = 0,089Ср + 0.266НР + 0,033 (— Op) = 0,089 * 49,3 + 0,266 * 3,6 + 0,033 (3,0 — 8,3) = 5,17 м3/кг.

Теоретический объем газов находим по формуле (1.36):

= 0,0187 (Cр + 0.375) + 0,79V0 + 0,8Nр /100+ 0,0124 (9Нр + Wр) + 0,0161 V0 = 0,0187 (49,3 + 0,375 * 3) + 0,79 * 5,17 + + 0,0124(9 * 3,6 + 13) + 0,0161 * 5,17 = 5,67 м3/кг Расход уходящих газов перед экономайзером определяем по формуле:

Vг= nВр [ + (бу — 1)V0? =2 * 0,25 [5,67 + (1,4 — 1)* 5,17] = 8,4 м3/с.

Расход уходящих газов за экономайзером находим по формуле.

Vг' = пВp [ + (бу — 1) V0] = 2 * 0,25 [5,67 + (1,4 — 1) 5,17] = 6,7м3/с.

Средний расход уходящих газов при их охлаждении в экономайзере отц до 'ц.

Vг*ср== = 7,55м3/с Количество теплоты, отдаваемой уходящими котельными газами водяному экономайзеру, определяем по формуле (9.2):

QT =. (- ') = 7,55 * 1,415 (320 — 200) = 1282 кДж/c.

Задача 9.2. Определить количество теплоты, отдаваемой уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору), для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер = 350 °C, температура газов на выходе из экономайзера = 200 °C, коэффициент избытка воздуха за экономайзером бу = 1,3, средняя объемная теплоемкость газов с'г.ср = 1,415 кДж/ (м3 * К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата Вр = 0,3 м3/с. В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на природном газе Дашавского месторождения состава: С02 = 0,2%; СН4 = 98, 9%; С2Н6 = 0,3%; С3Н8 = 0,1%; С4Н10 = 0,1%; N2 = 0,4%.

Ответ: QT = 3437 кДж/c.

Задача 9.3. Определить количество теплоты, отдаваемой уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору), для получения горячей воды если температура газов на входе в экономайзер = 340 °C, температура газов на выходе из экономайзера = 200 °C, теоретический объем газов = 11,48 м3/кг, теоретически необходимый объем воздуха V0 = 10,62 м3/кг, коэффициент избытка воздуха за экономайзером бу = 1,4, средняя объемная теплоемкость газов сг'.ср = 1,415 кДж/ (м3 * К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата B p= 0,2 кг/с. В котельной установлены три одинаковых котлоагрегата, работающих на малосернистом мазуте.

Ответ: QT = 3714 кДж/c.