№	формат	Обозначение	Наименование	Кол-во	Примечание
1	А4		Титульный лист	1
2	А4		Задание на курсовой проект	1
3	А4		Пояснительная записка	38
4			Графическая часть
	А1		Разрез котла ДЕ-10-14	1

2.1 Объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Состав и теплота сгорания топлива.

Таблица 2.1. Расчётные характеристики газообразного топлива.

Газопровод

Состав газа по объёму, %

Низшая теплота сгорания Qid кДж/м3

Плотность Ρ при 0 0С и 101,3 кПа, кг/ м3

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

CO

CO2

N2

O2

H2S

H2

Присосы воздуха и коэффициенты избытка воздуха по отдельным газоходам.

Таблица 2.2. Коэффициент избытка воздуха и присосы в газоходах котла.

Показатель	Условное обозначение	Величина
1. Коэффициент избытка воздуха в топке.	αт
2. Присосы в топку	∆αт
3. Присосы в конвективный пучок	∆αк.п
4. Присосы в водяной экономайзер и газоходы за котлом	∆αэк

Таблица 2.3. Избытки воздуха и присосы по газоходам котла.

Наименование газохода	α"	∆α	αср
1. Топка
2. Конвективный пучок
3. Экономайзер за котлом

Определяем избыток воздуха в конце топки α"т:

Определяем избыток воздуха на выходе из конвективного пучка α"кп:

Определяем избыток воздуха на выходе из экономайзера α"эк:

Определяем средний избыток воздуха:

Объёмы воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 2.4. Теоретические объёмы воздуха и продуктов сгорания.

Наименование величины	Условное обозначение	Величина м3/м3
1. Теоретический объём воздуха	V0в
2.Теоретические объёмы продуктов сгорания: - трёхатомных газов;	V0RO2
-азота;	V0N2
- водяных паров	V0H2O

Таблица 2.5. Действительные объёмы газов (м³/м³)и их объёмные доли при

α > 1.

Величина	Поверхность нагрева
	Топка	Конвективный пучок	Экономайзер
1. α = αср
2. VH2O = V0H2O+ 0,0161 (α-1)V0в
3. Vг = V0RO2+ V0N2+ V0H2O + +(α-1)V0в
4. r H2O= V0H2O Vг
5. r RO2 = V0RO2 Vг
6. rп = r H2O + r RO2
7.Gr

1. Коэффициент избытка воздуха в топке:

Коэффициент избытка воздуха конвективного пучка:

Коэффициент избытка воздуха экономайзера:

2. Объём водяных паров при α > 1 в топке:

(м³/м

Объём водяных паров при α > 1 в конвективном пучке:

( м³/м³)

Объём водяных паров при α > 1 в экономайзере:

( м³/м³)

3. Объём дымовых газов при α > 1 в топке:

( м³/м³)

Объём дымовых газов при α > 1 в конвективном пучке:

( м³/м³)

Объём дымовых газов при α > 1 в экономайзере:

( м³/м³)

4. Объёмная доля водяных паров в топке:

Объёмная доля водяных паров в конвективном пучке:

Объёмная доля водяных паров в экономайзере:

5. Объёмная доля сухих трёхатомных газов в топке:

Объёмная доля сухих трёхатомных газов в конвективном пучке:

Объёмная доля сухих трёхатомных газов в экономайзере:

6. Объёмная доля трёхатомных газов в продуктах сгорания в топке:

Объёмная доля трёхатомных газов в продуктах сгорания в конвективном пучке:

Объёмная доля трёхатомных газов в продуктах сгорания в экономайзере:

7. Масса дымовых газов в топке:

(кг/м³)

Масса дымовых газов в конвективном пучке:

(кг/м³)

Масса дымовых газов в экономайзере:

(кг/м³)

Вывод: По мере прохождения продуктов сгорания по газовому тракту котельной установки, работающей с уравновешенной тягой объём продуктов сгорания, и их масса увеличиваются, из-за присосов воздуха через не плотности в обмуровке.

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Таблица 2.6 Энтальпии 1м³ воздуха и продуктов сгорания.

, 0С	(С ) CO2	(С ) N2	(С ) H2O	(С )В
	кДж/м3
2000	4844	2965	3926	3066
1800	4305	2644	3458	2732
1600	3769	2324	3002	2403
1400	3239	2009	2559	2076
1200	2717	1705	2132	1754
1000	2213	1398	1723	1438
800	1712	1098	1334	1129
600	1231	808	969	830
400	776	529	626	542
200	360,0	261,0	304,0	267,0
100	171,7	130,1	150,5	132,7

1. Таблица 2.7 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания при α > 1.

Поверхности нагрева	(t) 0С	Нг0	Нв0	(α-1) Нв0	Нг	∆Нг
		кДж/м3
Топка, вход в конвективный пучок αТ = 1,17	2000
	1800
	1600
	1400
	1200
	1000
	800
Конвективный пучок αкп = 1,20	1000
	800
	600
	400
	200
Экономайзер αэк = 1,30	400
	200
	100	1919,93	1641,499	492,4497	2412,379

1. Определяем энтальпию действительного объёма дымовых газов на 1 топлива при υ, ⁰С:

Н_Г = Н_Г⁰ + (α -1)Н_В⁰

а) экономайзер:

=100 ⁰С

Н_Г = 1740+(1,37-1)*1480=2287,6 (кДж/м³)

=200 ⁰С

Н_Г = 3516+(1,37-1)*2978=4617,86(кДж/м³)

=400 ⁰С

Н_Г = 7210+(1,37-1)*6046=9447,02(кДж/м³)

б) конвективный пучок:

=200 ⁰С

Н_Г = 3516+(1,22-1)*2978=4173,14 (кДж/м³)

=400 ⁰С

Н_Г = 7210+(1,22-1)*6046=8540,12 (кДж/м³)

=600 ⁰С

Н_Г = 11102+(1,22-1)*9259=13138,98 (кДж/м³)

=800 ⁰С

Н_Г = 15176+(1,22-1)*12594=17946,68 (кДж/м³)

=1000 ⁰С

Н_Г = 19421+(1,22-1)*16041=22950,02 (кДж/м³)

в) топка:

=800 ⁰С

Н_Г = 15176+(1,17-1)*12594=17316,98 (кДж/м³)

=1000 ⁰С

Н_Г = 19421+(1,17-1)*16041=22147,97 (кДж/м³)

=1200 ⁰С

Н_Г = 23779+(1,17-1)*19566=27105,22 (кДж/м³)

=1400 ⁰С

Н_Г = 28173+(1,17-1)*23158=32109,86 (кДж/м³)

=1600 ⁰С

Н_Г = 32713+(1,17-1)*26806=37270,02 (кДж/м³)

=1800 ⁰С

Н_Г = 37335+(1,17-1)*30476=42515,92 (кДж/м³)

=2000 ⁰С

Н_Г = 41997+(1,17-1)*34201=47811,17 (кДж/м³)

2. Определяем изменение энтальпии газов:

∆Н_Г = Н_{Г i – 1} - Н_{Г i}

а) экономайзер:

∆Н_Г = 4617,86-2287,6=2330,26 (кДж/м³)

∆Н_Г = 9447,02-4617,86=4829,16 (кДж/м³)

б) конвективный пучок:

∆Н_Г = 8540,12-4173,14=4366,98 (кДж/м³)

∆Н_Г = 13138,98-8540,12=4598,86 (кДж/м³)

∆Н_Г =17946,68-13138,98=4807,7 (кДж/м³)

∆Н_Г =22950,02-17946,68=5003,34 (кДж/м³)

в) топка:

=800 ⁰С

Н_Г = 16747,7+2374,17=19121,87 (кДж/м³)

=1000 ⁰С

Н_Г =21433+3023,97=24456,97 (кДж/м³)

=1200 ⁰С

Н_Г =26241,83+3688,48=29930,31(кДж/м³)

=1400 ⁰С

Н_Г =31091,7+4365,62=35457,32(кДж/м³)

=1600 ⁰С

Н_Г =36102,41+5053,26=41155,67 (кДж/м³)

=1800 ⁰С

Н_Г =41203,85 +5745,12 =46948,97 (кДж/м³)

=2000 ⁰С

Н_Г =46349,3 +6447,49=52796,79 (кДж/м³)

5. Определяем изменение энтальпии газов:

∆Н_Г = Н_{Г i – 1} - Н_{Г i}

а) экономайзер:

∆Н_Г = 9967,142-4870,507=5096,635 (кДж/м³)

∆Н_Г = 4870,507-2412,3797=2458,1273 (кДж/м³)

б) конвективный пучок:

∆Н_Г = 24990,612-19540,846=5449,766 (кДж/м³)

∆Н_Г =19540,846-14304,1=5236,746 (кДж/м³)

∆Н_Г =15304,1-9296,688=5007,412 (кДж/м³)

∆Н_Г =9296,688-4540,228=4756,46 (кДж/м³)

в) топка:

∆Н_Г = 52796,79-46948,97=5847,82 (кДж/м³)

∆Н_Г =46948,97-41155,67=5793,3 (кДж/м³)

∆Н_Г =41155,67-35457,32=5698,35 (кДж/м³)

∆Н _Г =35457,32-29930,31=5527,0 (кДж/м³)

∆Н_Г =29930,31-24456,97=5473,34 (кДж/м³)

∆Н _Г =24456,97-19121,87=5335,1 (кДж/м³)

2.2.2 Тепловые потери и КПД котла.

;

q₂ – потери тепла с уходящими газами

H_ух = H_эк" – энтальпия уходящих газов, кДж/м³

Определяется интерполяцией по данным таблицы 2.7 при заданной температуре уходящих газов _ух = 145 ⁰С.

, кДж/м³

α_УХ = α_ЭК" (по данным таблицы 2.3)

Н_Х.В⁰ = ( С )_В * V_В⁰ , кДж/м³, где (С ) _В = 39,8 кДж/м³ – энтальпия 1 м³ холодного воздуха при t_х.в.=30 ⁰С;

q₃ – потери теплоты от химической неполноты топлива, обусловлена суммарной теплотой сгорания продуктов неполного горения, остающихся в дымовых газах;

Принимаем q₃ = 0,5%

q₅ – потери теплоты в окружающую среду;

,кг/с

кг/с

q₅ =1,7%

Суммарная потеря теплоты в котле:

∑q = q₂ + q₃ + q₅ , %

∑q = 6,1+0,5+1,7=8,3 %

КПД котла.

η_К = 100 - ∑q , %

η_К = 100-8,3=91,7%

2.2.3 Полезная мощность котла и расход топлива.

Q_К =D (h_S"- h_п.в) +D_пр (h_S’- h_п.в), кВт

Q_К =2,875(2788,2-331,01)+0,089(825,6-331,01)=7108,43 кВт

Расход топлива.

, м³/c