7 Тепловой баланс котла

7.1 Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между поступившим в котел количеством тепла и суммой полезно использованного тепла Q₁ и тепловых потерь Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆. На основании теплового баланса вычисляются КПД и необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому состоянию котла на 1 кг твердого (жидкого) или 1 м³ газообразного топлива при 0 ⁰С и 101,3кПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид

Q_р + Q_в.вн. + Q_ф = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆

7.2 Температура рабочего топлива [1,c.28]

t_тл = 20 ⁰С.

7.3 Теплоемкость сухой массы топлива [1,c.20]

=1,09 кДж/(кг К).

7.4 Теплоемкость рабочего топлива

;

кДж/(кг К).

7.2 Физическое тепло топлива

кДж/кг.

7.3 Тепло, вносимое воздухом, при его подогреве вне котла [1,c.20]

Q_в.вн= 0 кДж/кг.

7.4Располагаемое тепло рабочей массы топлива

Q_р = Q + i_тл;

Q_р= 16215,233+28,176= 16243,409 кДж/кг.

7.5 Потеря тепла от механической неполноты сгорания [1,c.174]

.

7.6 Определение потерь тепла с уходящими газами

7.7.1 Энтальпия уходящих газов при избытке воздуха α_ух=α˝_впI и температуре _ух

I_ух = 1146,28 кДж/кг.

7.7.2 Температура холодного воздуха [1,c.29]

t_х.в. = 30 ⁰С.

7.7.3 Энтальпия холодного воздуха при t_х.в. = 30 ⁰С

I_{0. х.в.} = 171,38 кДж/кг.

7.7.4 Присосы воздуха в систему пылеприготовления [1,c.172]

_пл=0,06.

7.7.5 Присосы воздуха в топку [1,c.171]

_т = 0.

7.7.6 Отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к теоретически необходимому [1,c.27]

′= – _т –_пл + _пл + _вп = 1,2-0,06+0,02+0,03= 1,19.

7.7.7 Потери тепла с уходящими газами [1,c.29]

;

%.

7.8 Потеря тепла от химической неполноты сгорания [1,c.174]

q₃ = 0.

7.9 Потеря тепла от наружного охлаждения [4,c.7]

q₅=0,5 %.

7.10 Определение потери с теплом шлака

7.10.1 Температура золы шлака [1,c.137]

t_шл = 600 ⁰С.

7.10.2 Энтальпия золы шлака [1,c.153]

(с)_зл =821кДж/кг.

7.10.3 Доля золы топлива в шлаке [1,c.30]

а_шл = 1 – а_ун;

а_шл = 1-0,95 = 0,05.

7.10.4 Потеря с теплом шлака [1,c.30]

;

%.

7.11 Суммарная потеря тепла в котле [1,c.31]

∑q = q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆;

∑q=5,568+0+0,5+0,057 +1,5= 7,625%.

7.11 Коэффициент полезного действия котла [1,c.31]

η_к = 100 – ∑q;

η_к= 100-7,625= 92,375%.

8 Определение расхода топлива [4]

8.1 Паропроизводительность (по заданию)

D_пе = 69,44 кг/с.

8.2 Температура перегретого пара (по заданию)

t_пп = 505 ⁰С.

8.3 Давление перегретого пара

Р_пп = 13,3МПа.

8.4 Энтальпия перегретого пара [1,c.184]

i_пп =3343,4 кДж/кг.

8.5 Температура питательной воды (по заданию)

t_пв =210 ⁰С.

8.6 Давление в барабане (по заданию)

Р_б =14,5 МПа.

8.7 Давление питательной воды на входе в экономайзер

Р_пв = Р_б + 0,1Р_б=14,5+0,1·14,5=15,95 МПа.

8.8 Энтальпия питательной воды [1,c.181]

i_пв= 903 кДж/кг.

8.9 Величина непрерывной продувки (по заданию)

р = 2,6 %.

8.10 Расход воды на продувку

D_пр = = кг/с.

8.11 Энтальпия продувочной воды [1,c.179]

=1592,55 кДж/кг.

8.12 Полное количество тепла, полезно использованное в котле

Q_к=(D_пе)(i_пп–i_п.в.)+D_пр( –i_п.в.)=69,44·(3343,4 -903)+

+1,805·(1592,55 -903)= 170706,0138 кВт.

8.13 Расход топлива, подаваемого в топку,

= кг/с.

8.14 Расчетный расход топлива

=11,3767·(1- ) =11,2060 кг/с.