150990 (566903)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное агентство по образования и науке РФ

Иркутский государственный технический университет

Кафедра теплоэнергетики

Расчетно-графическая работа

по дисциплине "Анализ теплотехнической эффективности оборудования" на тему:

"Тепловой баланс котла по упрощенной методике теплотехнических расчетов"

Выполнил:

студент гр. ТЭ-06-1

Константинов В.В.

Проверил:

доцент кафедры ТЭ

Картавская В.М.

Иркутск 2009 г.

Введение

Полнота передачи располагаемой теплоты топлива в котле к рабочей среде определяется коэффициентом полезного действия (КПД) котла брутто. Коэффициент полезного действия котла брутто можно определить, установив сумму тепловых потерь при его работе [4]:

Такой метод определения называют методом обратного баланса. Погрешность определения КПД методом обратного баланса зависит от точности измерения тепловых потерь котлом. Каждая из них определяется со значительной погрешностью [5] , но относительная доля тепловых потерь составляет около десятой части общей теплоты топлива.

Среднестатистические данные по тепловым потерям q₃, q₄, q₅ приведены в нормативном методе тепловых расчетов, потери теплоты топлива q₂, q₆ определяются расчетом.

Наибольшее значение из тепловых потерь имеет отвод теплоты из котла с уходящими газами q₂. Она составляет q₂ = 4,5-12,0%. При сжигании малореакционных твердых топлив (каменный уголь) в зависимости от способа сжигания могут оказаться значительными потери теплоты с механическим недожогом топлива (q₄=2-5%). Остальные потери в сумме не превышают обычно 1%.

Целью расчетно-графической работы является определение КПД котла по упрощенной методике теплотехнических расчетов Равича и оценка погрешности его расчетов относительно расчетного.

Задание

Составить тепловой баланс котлоагрегата по упрощенной методике теплотехнических расчетов Равича М.Б. и определить КПД котла.

Исходные данные

Доля золы топлива в уносе: а_ун=0,95;

Содержание горючих в золе-уносе: с_ун=3 %.

Таблица 1. Техническая характеристика котлоагрегата

Таблица 2. Расчетные характеристики топлива из [3]

1. Расчет объемов воздуха и продуктов горения

Расчет объемов воздуха и продуктов горения ведется на 1кг рабочего топлива при нормальных условиях (0^оС и 101,3 кПа) по [6].

Теоретический объем сухого воздуха, необходимого для полного сгорания топлива при α=1, определяется по формуле

м³/кг.

Теоретические объемы продуктов горения (при α=1):

объем трехатомных газов

м³/кг;

объем водяных паров

м³/кг;

объем азота

м³/кг;

объем влажных газов

м³/кг;

объем сухих газов

м³/кг.

Действительные объемы воздуха и продуктов сгорания (при α_ух=1,4):

объем водяных паров

м³/кг;

объем дымовых газов

м³/кг;

объем сухих газов

м³/кг;

м³/кг.

2. Определение обобщенных характеристик топлива

Жаропроизводительность топлива – температура, до которой нагревались бы образующиеся продукты сгорания, если бы сгорание происходило в адиабатических условиях без подогрева воздуха и при стехиометрическом [соответствующем строго реакции горения (α=1)] расходе воздуха по [6].

Жаропроизводительность топлива без учета влаги в воздухе по [4]

ºС,

где =4,5563 м³/кг – объем влажных газов.

Жаропроизводительность топлива с учетом влаги в воздухе по [4]

ºС.

Жаропроизводительность топлива с учетом расхода теплоты на расплавление золы и влаги, содержащейся в воздухе по [4]:

ºС.

Максимальное теплосодержание сухих продуктов горения топлива по[4]

ккал/м³.

Изменение объема сухих продуктов горения в действительных условиях и при теоретических по[4]

.

Соотношение объемов влажных и сухих продуктов горения при α=1 по[4]

.

Отношение средней теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0ºС до t_ух=145ºС к их теплоемкости в температурном интервале 0ºС до t_макс=2042,26ºС по табл. 14-12 [5] c' = 0,835.

Отношение средней теплоемкости 1м³ воздуха в температурном интервале от 0ºС до t_ух=145ºС к теплоемкости 1м³ неразбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0ºС до t_макс =2042,26ºС по табл. 14-12 [5] k = 0,79.

Содержание трехатомных газов в сухих газах по [4]

.

Максимальное содержание трехатомных газов в сухих газах по[4]

.

3. Тепловой баланс котла по упрощенной методике теплотехнических расчетов Равича М.Б. и КПД (брутто) котлоагрегата

Составление теплового баланса котлоагрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством теплоты, называемым располагаемой теплотой , и суммой полезно использованной теплоты и тепловых потерь . На основании теплового баланса вычисляется КПД и необходимый расход топлива.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид (в абсолютных величинах), кДж/кг:

.

Принимая за 100%, находим составляющие баланса (q_i) в относительных единицах. Тогда .

КПД котлоагрегата (брутто) по обратному балансу

,

где q₂=6,22% – потери теплоты с уходящими газами; q₃ = 0% – потери теплоты в котлоагрегате с химическим недожогом; q₄ = 0,33% – потери теплоты в котлоагрегате от механической неполноты сгорания топлива; q₅ = 0,935% – потери теплоты от наружного охлаждения; q₆ = 0,00096% – потери с физической теплотой шлаков.

Относительная погрешность определения КПД котлоагрегата (брутто) методом обратного баланса составила:

.

Потери теплоты с уходящими газами по [4]

,

где t_ух=145ºС – температура уходящих газов; t_хв=30ºС – температура холодного воздуха; t^’_макс =2015,86ºС – жаропроизводительность топлива с учетом влаги в воздухе; c'=0,835-отношение средней теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0ºС до t_ух=145ºС к их теплоемкости в температурном интервале 0ºС до t_макс =2042,26ºС по табл. 14-12 [5]; h – изменение объема сухих продуктов горения в реальных условиях и при теоритических; – соотношение объемов влажных и сухих продуктов горения при α=1; k = 0,79 отношение средней теплоемкости 1м³ воздуха в температурном интервале от 0ºС до t_ух=145ºС к теплоемкости 1м³ неразбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0ºС до t_макс =2042,26ºС по табл. 14-12 [5].

Потери теплоты в котлоагрегате по [4] с химическим недожогом отсутствуют q₃=0%.

Потери теплоты по [4] в котлоагрегате от механической неполноты сгорания топлива

%,

где Q_ун – теплота сгорания уноса, отнесенная к 1м³/кг продуктов горения, ккал/м³; P – максимальное теплосодержание сухих продуктов горения топлива, ккал/м³.

Теплота сгорания уноса, отнесенная к 1м³ продуктов горения [4]:

ккал/м³,

где a_ун=0,95 – доля золы топлива в уносе; с_ун=3% – содержание горючих в золе-уносе.

Потери теплоты от наружного охлаждения котлоагрегата принимаются по рис. 4-9 из [2] при номинальной нагрузке (50т/ч) и составляют .

Потери с физической теплотой шлаков рассчитываются по формуле [6]

,

где а_шл=1 – а_ун = 1–0,95=0,05 – доля золы в шлаке по табл.2.6 из [6]; (сt)_шл=0,56 кДж/кг – энтальпия шлака при твердом шлакоудалении при температуре t_шл=600ºС по табл.3.5 из [6].

Заключение

В расчетно-графической работе были определены тепловые потери топлива, которые составили:

q₂ = 6,22% – потери теплоты с уходящими газами;

q₃ = 0% – потери теплоты в котлоагрегате с химическим недожогом;

q₄ = 0,33% – потери теплоты в котлоагрегате от механической неполноты сгорания топлива;

q₅ = 0,935% – потери теплоты от наружного охлаждения;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы