Приход
1. Уголь 2. Воздух: mв=6.1724*1.29
|
кг/кг
1 7.96239
|
Расход
1.Продукты горения: mRO2=0.89*1.96 mH2O=0.6283*0.804 mN2=5.0246*1.25
mO2=0.2592*1.43 2.Масса золы 3.Масса шлака 4.Масса,переходящая в
газ из минеральной части
|
кг/кг
1.7444 0.50515 6.28075 0.37065 0.27133 0.01428 0.03894
|
Всего
|
8.96239
|
Всего Невязка:
|
9.2255
0.26311
|
Зная массу веществ поступающих на
горение - , суммарную
массу полученных продуктов горения - , рассчитаем невязку (относительную
ошибку) расчетов:
2.2 Тепловой баланс
Запишем уравнение теплового баланса в общем
виде:
1) Приходная часть теплового баланса в общем
случае записывается в виде:
где - располагаемое количество теплоты,
МДж/кг.
- низшая теплота сгорания топлива,
МДж/кг.
- физическая теплота топлива,
МДж/кг.
- теплота внесенная воздухом,
МДж/кг.
а) Определим низшую теплоту сгорания
топлива:
кДж/кг.
б) Определим физическую теплоту
топлива:
где - теплоемкость рабочего топлива,
КДж/(кг*К)
- температура топлива, ˚С.
где - теплоемкость твердого топлива,
определяется из таблиц в зависимости от температуры топлива. кДж/(кг*К).
- влажность топлива.
По формуле:
кДж/(кг*К)
Значит
КДж/кг.
Приходная часть теплового баланса по
формуле будет равна:
кДж/кг.
) Расходная часть теплового баланса в общем
случае записывается в виде:
где - полезно используемое количество
теплоты, МДж/кг.
- потери тепла с уходящими газами,
МДж/кг.
- потери тепла от химического
недожога топлива, МДж/кг.
- потери тепла от механического
недожога топлива, МДж/кг.
- потери тепла в окружающую среду,
МДж/кг.
а) Определим полезно используемое
количество теплоты.
где - паропроизводительность, кг/с.
- продувка, %.
, , - соответственно энтальпия пара,
питательной воды, продувочный воды, кДж/кг. Определяются из справочной
литературы.
кДж/кг. (Определяется при Мпа и ˚С)
кДж/кг. (Определяется при ˚С).
кДж/кг. (Определяется при МПа)
- расход топлива, кг/с.
Затем определяем по формуле:
б) Определим потери теплоты с
уходящими газами:
где - величина механического недожога,
%.
- избыток воздуха в уходящих газах.
αух =1,20
- энтальпия продуктов сгорания,
КДж/кг.
, м3/кг
, м3/кг
, м3/кг
, м3/кг
Выбираем удельные энтальпии по
температуре ух. газов равной 140 ОС для данного вида топлива и
давления.
- удельная энтальпия H2O, КДж/ м3
,КДж/ м3
- удельная энтальпия RO2, КДж/ м3
, КДж/ м3
- удельная энтальпия N2, КДж/ м3
,КДж/ м3
, кДж/м3
- определяется по таблицам при
температуре уходящих газов равной 130 ˚С.
Тогда по формуле:
, кДж/кг.
Определим по формуле:
кДж/кг.
q2=5.9%
в) Определим потери тепла от
химического недожога топлива:
- определяется из справочной
литературы в зависимости от марки топлива,
%
кДж/кг
г) Определи потери тепла от
механического недожога топлива:
- определяется из справочной
литературы в зависимости от марки топлива, паропроизводительности котла, типа
топки.
%.
кДж/кг.
д) Определим потери тепла в
окружающую среду:
- определяется из справочной
литературы.
%.
кДж/кг.
е) Определим потери тепла с
физической теплотой шлака:
где - доля шлакоулавливания в топочной
камере;
=1- =0.05, где
Температура шлака для твердого
шлакоудаления, принимаем из справочной литературы:
шл.=600 оС
- зольность топлива.
- энтальпия шлака, кДж/кг.
Принимаем из справочной литературы:
(при tшл.)=560.2 кДж/кг
Определим по формуле:
кДж/кг
q6=0.04835%
)Расходная часть теплового баланса
по формуле:
) Приравняем приходную и расходную
часть теплового баланса и определим расход топлива.
В = 0.7197кг/с
Тогда кДж/кг
3) В табличной форме запишем
тепловой баланс.
1.Распологаемое
количество теплоты
.9778121.Полезно
используемое количество теплоты
.Потери
теплоты с уходящими газами
.Потери
теплоты от химического недожога топлива
.Потери
теплоты от механического недожога топлива
.Потери
теплоты в окружающую среду
.Потери
теплоты с физической теплотой шлака
.2292
.144049
.419889
.679556
.523755
9.090907
|
|
|
|
ИТОГО:
|
19683.977812
|
ИТОГО:
|
38861.087356
|
Определим погрешность
) Определим КПД брутто:
%
2.3 Низшая теплота сгорания топлива
Определим низшую теплоту сгорания топлива:
кДж/кг.
2.4 Принципиальная схема котла
В данном задании задан котел с естественной
циркуляцией Е-35-3,9-440 КТ, где
- паропроизводительность котла, т/час
,9 - давление перегретого пара, МПа
- температура перегретого пара, ОС
Топливо на котором работает котел - бурый уголь.
Вид шлакоудаления - твердое.
Выбираем следующую принципиальную схему котла:
Обозначения
- ВЗП (воздухоподогреватель) II ступени
- ВЗП I ступени
- ВЭК (водяной экономайзер) II ступени
- ВЭК I ступени
- Топочная камера
- Горелочное устройство
- Опускные трубы
- Экранные трубы
- Фестон
- Пароперегреватель
- Барабан
Пароперегреватель котла среднего давления с
параметрами пара P=3,90 МПа, t=450 С обычно конвективный, с вертикальными
змеевиками; он размещается за фестоном или за конвективным испарительным
пучком. Для защиты металла выходных змеевиков от чрезмерно высокой температуры
пароперегреватель выполняют по смешанной противоточно-прямоточной схеме.
Выравнивание температуры пар, поступающего в прямоточную часть
пароперегревателя осуществляется в выходном коллекторе прямоточной части. При
наличии перед пароперегревателем только фестона неравномерность температур по
ширине топки сохраняется и на входе продуктов сгорания в пароперегреватель.
Повышенная местная температура продуктов сгорания может явиться причиной
шлакования пароперегревателя, которое также возможно и при общем увеличении
температур в топке. В целях уменьшения опасности зашлакования пароперегревателя
применяется разрядка его передних рядов - фестование.
Т.к. температура подогрева воздуха для бурых
углей составляет 350 - 400 ОС то выбираем двухступенчатую компановку
воздухоподогревателя и экономайзера.
Список литературы
1.
Липов Ю.М. Компоновка и тепловой расчёт парового котла / Ю.М. Липов, Ю.Ф.
Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208с.
.
Сидельковский Л.Н. Котельные установки промышленных предприятий / Л.Н.
Сидельковский, В.Н. Юренев. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 528с.
.
Ривкин Таблицы / Ривкин. - М.: Энергоатомиздат.
.
Кузнецов В. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод) / В.
Кузнецов. - М.: Энергия, 1973. - 296с.