7. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания.

Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют теплосодержанием (энтальпией) воздуха или продуктов сгорания. При выполнении расчетов принято энтальпию воздуха и продуктов сгорания относить к 1 кг сжигаемого твердого и жидкого топлива и к 1 м³ газообразного топлива. Расчет энтальпий продуктов сгорания производится при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева (значения коэффициента избытка воздуха берутся из табл. 2.). Расчет следует производить для всего возможного диапазона температур после поверхностей нагрева, так как температуры эти неизвестны. В дальнейших расчетах при использовании значений энтальпии допускается линейная интерполяция в интервале температур 100 К.

Энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур:

, [кДж/кг, кДж/м³]

где: _B – энтальпия 1 м³ воздуха, кДж/м³ принимается для каждой выбранной температуры из таблицы 4 Приложение 2; Vº - теоретический объем воздуха, необходимый для горения.

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур:

, [кДж/кг, кДж/м³]

где: , , - энтальпия 1 м³ трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров, принимается для каждой выбранной температуры (табл. 4 Приложение 2); - объемы трехатомных газов, теоретические объемы азота и водяных паров (табл. 2.).

Энтальпия избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур:

, [кДж/кг, кДж/м³]

Энтальпия продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха α>1

, [кДж/кг, кДж/м³]

Энтальпия золы, учитывается только при а_ун·А^р> 1.4 [кг·10²/МДж]:

, [кДж/кг]

где: - энтальпия 1кг золы.

Для нашего примера 0,35*0,55<1.4, энтальпия золы не учитывается.

Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводятся в таблицу (форма расчетной таблицы применительно к промышленному котлоагрегату приведена в табл. 3).

Таблица 3. Энтальпия продуктов сгорания.

Поверхность нагрева	Тем-ра после пов. Нагрева ºС
Топочная камера	2200 1400 900	7257,9 4433,5 2735,0	12098,0 7241,15 4400,18	1814,4 1108,4 683,75	21170,30 12783,05 33953,35
I конвективный пучок	1000 800 700	3064,9 2413,6 2090,1	4954,62 3658,63 3326,77	919,47 724,08 627,03	8938,99 6796,31 6043,90
Пароперегреватель	700 550 400	2090,1 1606,9 1155,7	3326,77 2562,21 1775,88	731,53 562,4 404,49	6148,4 4731,51 3336,07
II конвективный пучок	600 450 300	1770,8 1307,9 859,88	2810,25 2066,83 1346,38	796,86 588,55 386,94	5377,91 3963,28 2593,2
Водяной экономайзер	300 250 200	859,88 714,08 568,29	1346,38 1115,94 885,502	472,93 392,74 312,55	2679,19 2222,76 1766,342
Воздухоподогреватель	200 150 100	568,29 283,08 281,96	885,502 661,014 436,53	346,65 172,67 171,99	1800,442 1116,764 890,48

Данные таблицы 3 позволяют в последующих расчетах по температуре продуктов сгорания определить их энтальпию:

, [кДж/кг, кДж/м³]

или, наоборот, по энтальпии продуктов сгорания – их температуру:

, [ºС]

где: I_б,I_м – энтальпия, соответствующая большей и меньшей температурам искомого интервала температур, приведенным в табл. 3; t_изв – температура, для которой вычисляется энтальпия; t_м – температура, соответствующая меньшей энтальпии искомого интервала; I_изв – энтальпия, по значению которой определяется температура. По итогам расчета энтальпии строится график для определения температуры и энтальпии графическим методом.