1.3 Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива

1. Тепловой баланс составляют для установившегося состояния парового котла на 1 кг твердого топлива 0^оС и 101,3 кПа

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

(1.7)

2. Располагаемое тепло топливо определяют по формуле:

где (1.8)

- низшая теплота сгорания рабочей массы твердого топлива;

- величина физического тепла топлива (учитывается только для мазута, т.е. в расчетах не учитываем);

- тепло, затраченное на разложение карбонатов (учитывается только при сжигании сланцев).

1.3.3 Потери тепла с уходящими газами находим по формуле:

- энтальпия уходящих газов при избытке воздуха ( и температуре ;

– энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха на входе в воздушный тракт;

- Отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к теоретически необходимому.

Температура холодного воздуха принимается равной 30^оС, а энтальпия определяется по формуле:

1.3.4 Потери тепла с химическим и механическим недожогом определяем по таблице 1.8 [1, стр.15] в зависимости от вида топлива и производительности парового котла ( , учитывая, что для данного каменного угля :

1.3.5 Энтальпию воздуха , присасываемого а газоходы котла, принимаем равной , тогда:

6. Потери тепла от наружного охлаждения котла находим по графику рис.1.2 [1, стр.16]

7. Потери с физическим теплом шлака не учитывают, если , следовательно, не учитываем

8. КПД парового котла брутто находим по методу обратного баланса:

, (1.12)

Разбивка потери тепла от наружного охлаждения по отдельным газоходам практически не сказывается на результатах расчета. Доли этой потери, приходящиеся на отдельные газоходы, для упрощения принимаются пропорциональными количествам тепла, отдаваемым газами в соответствующих газоходах.

При расчете конвективных поверхностей нагрева, долю потери тепла , приходящуюся на отдельные газоходы, учитывают введением коэффициента сохранения тепла:

6. Расход топлива, подаваемого в топку, рассчитываем по формуле:

- тепло, внесенное в топку воздухом, при его подогреве вне котла (учитывают только для мазута)

- тепло, внесенное в топку «форсуночным» паром

где количество теплоты, полезно отданное в паровом котле:

- количество выработанного перегретого пара (берется из задания);

- энтальпия перегретого пара (при по табл.1.9 [1, стр.18]);

- энтальпия питательной воды (при по табл. 1.10 [1, стр.18]).

- рабочее давление в барабане котла.

Для определения объемов продуктов сгорания и воздуха, а также тепла, отданного газами в поверхностях нагрева, вводится расчетный расход топлива, вычисляемый с учетом механической неполноты сгорания:

Раздел 2. Проверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона парового котла

1. Выбор схемы топливосжигания

Схему топливосжиганияния выбирают в зависимости от марки и качества топлива. В целях обеспечения полного выгорания топлива выбирают схему подготовки топлива к сжиганию, подачи его к горелкам, тип, число и схему размещения горелок на стенах топочной камеры. В курсовом проекте ограничиваются принципиальным решением этих вопросов.

Подготовку твердых топлив к сжиганию осуществляют в системах пылеприготовления, технологическая схема которых в основном зависит от типа выбранной мельницы.

Для парового котла производительностью 75 т/ч и сжигающего каменный уголь применяем систему пылеприготовления с двумя среднеходными мельницами (СМ) с прямым вдуванием пыли.

Основным фактором, влияющим на экономическую тонкость помола, является выход летучих . В соответствии с [5, стр. 57] для каменных углей тонкость размола находится в пределах: .

Производительность каждой из мельниц должна составлять 60% полного расхода топлива на паровой котел (то есть примерно 6,4 кг/с). В данном проекте, учитывая [5, стр. 71], для СМ устанавливаем центробежные сепараторы.

При сжигании каменных углей тип, число, схему расположения пылеугольных горелок на стенах топки, диаметр амбразур и площадь стен, не защищенных экранами, принимаем по чертежам заданного парового котла. Поскольку круглые горелки универсальны и применимы для любого твердого топлива [5, стр. 112], то в данном курсовом проекте каждый центробежный сепаратор соединяем с горелками двухулиточными ТКЗ. Для Кузнецкого угля с выходом летучих газов скорость аэросмеси на выходе из горелки принимаем 18-20 м/с, скорость вторичного воздуха – 22-25 м/с.