Тепловой расчет котельного агрегата

Определить натуральный, расчетный и условный расходы топлива на котельный агрегат.

Исходные данные по котельному агрегату:

Паропроизводительность, т/ч 220.

Температура перегретого пара, °С 520.

Давление перегретого пара, кгс/см² 100.

Давление в барабане, кгс/см² 112.

Давление питательной воды, кгс/см² 150.

Температура питательной воды. °С 165.

Температура холодного воздуха, °С 18.

Температура воздуха на входе в ВЗП, °С 70.

Температура уходящих газов, °С 143.

Температура топлива, °С 16.

Содержание горючих в шлаке, % 16…46 с шагом 5.

Содержание горючих в уносе, % 7…37 с шагом 5.

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах 1,31.

Твердое шлакоудаление Характеристики топлива на горючую массу:

Теплота сгорания, ккал/кг 7390.

Содержание серы, % 0., 5.

Содержание азота, % 0, 9.

Содержание углерода, % 77,5.

Содержание водорода, % 6,2.

Содержание кислорода, % 14,9.

Влажность на рабочую массу, % 6,0.

Зольность на сухую массу, % 32,0.

Построить зависимость расходов топлива от содержания горючих в шлаке и уносе.

I) Произведем пересчет элементарного состава топлива в рабочую массу:

1) пересчитаем зольность с сухой массы на рабочую, для этого определим коэффициент пересчета:

2) пересчитаем элементарный состав топлива с горючей массы на рабочую, для этого определим коэффициент пересчета:

• 3) проверим полный элементарный состав рабочей массы топлива по формуле: топливо котельный сгорание теплота
• 0,3196+0,5753+49,538+3,9630+9,5241+30,08+=100%
• 100 = 100 — верно
• 4) пересчитаем теплоту сгорания с горючей массы на рабочую:

II) Определим располагаемую теплоту топлива, т. е полное количество теплоты, которое может выделиться в топке при сжигании 1 кг рабочей массы топлива.

.

где — теплота воздуха, получаемая при подогреве вне котла,.

— физическая теплота топлива.

1) Определим физическую теплоту топлива.

где — теплоёмкость рабочего топлива.

;

;

.

2) Определяем теплоту воздуха, полученную им при подогреве вне котла.

.

где — отношение количества воздуха на входе в котёл к теоретически необходимому.

.

где — коэффициент избытка воздуха в топке;

— присосы в системе пылеприготовления.

 — выбираем из таблицы П8 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах» и стр. 75 учебника Ковалев А. П., Лелеев Н. С. «Парогенераторы» для камерных топок с твёрдым шлакоудалением.

Определение теоретически необходимого количества воздуха на входе в котёл:

Определяем энтальпию теоретически необходимого объёма воздуха на входе в котёл (воздухоподогреватель):

Удельную энтальпию теоретически необходимого объёма воздуха на входе в котёл при температуре 70⁰С берем из таблицы П5 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах», и определяем методом интерполяции:

Определяем энтальпию теоретически необходимого объёма холодного воздуха:

Удельную энтальпию теоретически необходимого объёма холодного воздуха при температуре 10⁰С берем из таблицы П5 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах», и определяем методом интерполяции:

Рассчитаем :

Рассчитаем :

III) Определим полезную теплоту сгорания топлива.

где.

паропроизводительность котла;

расход воды на продувку;

Энтальпии находим с помощью программы WSP Calculator.

— энтальпия перегретого пара при температуре 520⁰С и давлении 112кгс/см²;

— энтальпия питательной воды при температуре 165⁰С и давлении 150кгс/см²;

— энтальпия воды в барабане при давлении 112 кгс/см² на линии насыщенности.

IV) Определим КПД котельного агрегата.

Где — относительные доли затрат теплоты, %.

1) Потери теплоты с механическим недожогом:

— доли золы топлива в уносе (принимается для твердого шлакоудаления);

— доли золы топлива в шлаке.

2) Потери теплоты на наружное охлаждение:

определяем по таблице П7 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах», в зависимости от номинальной паропроизводительности котла.

3) Потери теплоты с уходящими газами:

Энтальпия уходящих газов для действительного объёма найдется по формуле:

Энтальпия уходящих газов для теоретического объёма, при коэффициенте избытка воздуха и заданной температуре, найдется по формуле:

.

Найдем теоретические объемы трёхатомных газов, азота, водяных паров:

Возьмем из таблиц и определим методом интерполяции удельные энтальпии теоретических объемов трёхатомных газов, азота, водяных паров, при температуре уходящих газов 143⁰С берем из таблицы П5 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах», и определяем методом интерполяции:

Считаем энтальпию воздуха при температуре уходящих газов:

(С)зл считаем при температуре уходящих газов:

• 4) Потери теплоты с химическим недожогом топлива принимаем по приложению П5 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах».
• 5) Определим потери теплоты с теплотой шлака (золы):

принимаем по приложению П5 задачника Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах».

Тогда найдем :

V) Определим расход топлива:

1) Натуральный расход топлива:

2) Условный расход топлива.

Где низшая теплотворная способность.

3) Расчётный расход топлива.

VI) Построим зависимости расходов топлива от содержания горючих в шлаке и уносе:

Список используемой литературы:

• 1. Безгрешнов А. Н., Липов Ю. М. «Расчет паровых котлов в примерах и задачах», Москва Энергоатомиздат 1991 г.
• 2. Ковалев А. П., Лелеев Н. С. «Парогенераторы», Москва Энергоатомиздат, 1985 г.
• 3. Резников М. И., Липов Ю. М. «Паровые котлы тепловых электростанций», Москва Энергоатомиздат 1981 г.