ДИПЛОМ (1207161), страница 3
Текст из файла (страница 3)
где: a′– коэффициент избытка воздуха перед газохода;
a″– коэффициент избытка воздуха после газохода.
a″ = a′+ Da (2.6)
где: Da – присос воздуха в поверхность нагрева,
Для котла ДЕ 6,5 -14 присос воздуха составляет[17]:
- топка DaТ=0,05 (α”т=1,1)
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da1кп=0,05 (α”1кп=1,15)
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева Da2кп=0,1 (α”2кп=1,25)
- водяной экономайзер (чугунный) Daвэ=0,08 (α”вэ=1,35)
Средний коэффициент избытка воздуха:
- топка
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева
- водяной экономайзер
Определяем избыточное количество воздуха Vвизб, м3/м3, для каждого газохода:
Vвизб= V0(aср–1) (2.7)
- топка
Vвизб (т)= 9,7(1,075 –1)=0,73
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
Vвизб(1кп)= 9,7(1,125 –1)=1,2
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева
Vвизб(2кп)= 9,7(1,2 –1)=1,94
- водяной экономайзер
Vвизб(вэ)= 9,7(1,3 –1)=2,91
2.27 Определяем действительный объём водяных паров VH2O, м3/м3, для газа
VH2O=V0H2O+ 0,0161 (aср–1) V0 (2.8)
- топка VТH2O=2,195 + 0,0161 (1,075–1) 9,7=2,207
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
V1кпH2O=2,195 + 0,0161 (1,125–1) 9,7=2,215
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева
V2кпH2O=2,195 + 0,0161 (1,2–1) 9,7=2,226
- водяной экономайзер
VвэH2O=2,195 + 0,0161 (1,3–1) 9,7=2,24
2.2.8 Определяем действительный суммарный объём продуктов сгорания Vг, м3/м3, для газа:
Vг= VRO2+ V0N2+(αср-1)V0+ VH2O+ 0,0161 (aср–1) V0 (2.9)
- топка
Vтг= 1,035+ 7,7+(1,075-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,075–1) 9,7=11,67
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
V1кпг= 1,035+ 7,7+(1,125-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,125–1) 9,7=12,155
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрев
V2кпг= 1,035+ 7,7+(1,2-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,2–1) 9,7=12,885
- водяной экономайзер
Vвэг= 1,035+ 7,7+(1,3-1)9,7 + 2,195 + 0,0161 (1,3–1) 9,7=13,89
2.2.9 Определяем объемные доли трехатомных газов rRO2и водяных паров rH2O, а также суммарную объемную долю rп
rRO2= VRO2/ Vг; rH2O= VH2O/ Vг; rп= rRO2+rH2O (2.10)
- топка
rтRO2= 1,035/ 11,67= 0,089; rH2O= 2,195 / 11,67=0,188; rп= 0,089+0,188=0,277
- первый котельный пучок конвективной поверхности нагрева
r1кпRO2= 1,035/ 12,155=0,085; rH2O= 2,195 / 12,155=0,181; rп= 0,085+0,181=0,266
- второй котельный пучок конвективной поверхности нагрева
r2кпRO2= 1,035/ 12,885=0,080; rH2O= 2,195 / 12,885=0,17; rп= 0,080+0,170=0,25
- водяной экономайзер
rвэRO2= 1,035/ 13,89=0,075; rH2O= 2,195 / 13,89=0,16; rп= 0,075+0,16=0,235
2.2.10 Теоретический объем продуктов сгорания V0г(м3/м3):
V°г= V°RO2+ V0N2+ V°H2O (2.11)
V°г= 1,035+ 7,7 + 2,195 =10,93
Расчетные данные заносятся в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Объем продуктов сгорания
Наименование величины и расчетная формула | Размерность | V0=9,7 м3/м3; V0N2=7, 7м3/м3; VRO2=1,035 м3/м3; V0H2O=2,195 м3/м3; V°г=10,93 м3/м3; | |||
Топка | Конвективные пучки | Водяной экономайзер | |||
1 | 2 | ||||
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева а” | 1,1 | 1,15 | 1,25 | 1,35 | |
Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева, aср | 1,075 | 1,125 | 1,2 | 1,3 | |
Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0,0161 (aср–1) V0 | м3/м3 | 2,207 | 2,215 | 2,226 | 2,24 |
Объем дымовых газов Vг= VRO2+ V0N2+(αср-1)V0+ VH2O+ +0,0161 (aср–1) V0 | м3/м3 | 11,67 | 12,155 | 12,885 | 13,89 |
Объемные доли трехатомных газов rRO2= VRO2/ Vг | 0,089 | 0,085 | 0,08 | 0,075 | |
Объемные доли водяных паров rH2O= VH2O/ Vг | 0,188 | 0,181 | 0,17 | 0,16 |
Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Энтальпии продуктов сгорания.
Поверхность нагрева | t °C | I0в кДж/м3 | I0г кДж/м3 | Iвизб кДж/м3 | I кДж/м3 |
Верх топочной камеры, фестон, αт=1,1 | 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 | 31447,4 29817,8 28188,2 26558,6 24967,8 23386,7 21795,9 20205,1 18614,3 17072 15520 13968 12464,5 10999,8 | 34351,27 32529,7 30743,3 30194,5 27152,16 25382,7 23617,83 22151,13 20133,6 18420,57 16746,74 15075 13416,3 11996,9 | 3144,74 29817,8 2818,82 2655,86 2496,78 2338,67 2179,59 2020,51 1861,43 1707,2 1552 1396,8 1246,45 1099,98 | 37496,01 35511,48 33562,12 32850,36 29648,94 27721,37 25797,42 24171,64 21995,03 20127,77 18298,74 16471,8 14662,75 13096,88 |
Первый конвективный пучок, aкп1=1,15 | 1000 900 800 700 600 500 400 300 | 13968 12464,5 10999,8 9525,4 8070,4 6654,2 5267,1 3918,8 | 15075 13416,3 11996,9 10171,28 8610 7094,66 5601,45 4149,58 | 2095,25 1869,68 1649,97 1428,81 1210,56 998,13 790,065 587,82 | 17170,2 15285,98 13646,87 11600,09 9820,56 8092,79 6391,52 4737,4 |
Продолжение таблицы 2.2, энтальпия продуктов сгорания
Второй конвективный пучок, aкп2=1,25 | 700 600 500 400 300 200 | 9525,4 8070,4 6654,2 5267,1 3918,8 2589,9 | 10171,28 8610 7094,66 5601,45 4149,58 2738,15 | 2381,35 2017,6 1663,6 1316,8 979,7 647,5 | 12552,35 10627,6 8758,26 6918,25 5129,28 3385,65 |
Водяной экономайзер, αэк=1,35 | 400 300 200 100 | 5267,1 3918,8 2589,9 1290,1 | 5601,45 4149,58 2738,15 1353,62 | 1843,485 1371,58 906,465 451,535 | 7444,935 5521,16 3644,615 1805,155 |
3 Расчет теплового баланса котла
3.1 Определение потерь тепла с уходящими газами
При работе парового котла вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре, и на покрытие различных потерь теплоты[15].
3.1.1 Определяем потерю теплоты с уходящими газами q2, %[17],
(3.1)
где: - энтальпия уходящих газов при tухи
, (кДж/м3)
Н0хв.–энтальпия воздуха, поступающего в котлоагрегат (кДж/м3)
tх.в.– температура холодного воздуха, равна 30ºС = 303 К
Qрн–низшая теплота сгорания топлива 36680 (кДж/м3)