1.1 Исходные данные:

Марка топлива	МС
Температура топлива	tT= 89 °C
Расход топлива	B = 100 кг/ч
Паропроизводительность	Dпп= 1,2 т/ч
Давление перегретого пара	Рпп=8,6МПа
Температура перегретого пара	tпп= 360°С
Температура питательной воды	tпв= 15°С
Температура окружающей среды	tв = 18°С
Температура уходящих газов	Тух = 180°С
Коэффициент избытка воздуха	α =1,41
Номер теоретического вопроса	№ 10

1.2 Определяем располагаемую теплоту топлива

где – располагаемая теплота топлива;

Q₁ – теплота, полезно использованная в котлоагрегате на получение пара;

Q₂ – потери теплоты с уходящими газами;

Q₃ – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;

Q₄ – потери теплоты от механического недожога топлива;

Q₅ – потери теплоты в окружающую среду через ограждение топки и конвективные газоходы.

Располагаемое количество тепла, вносимое в топку , складывается из низшей теплотворной способности топлива и физического тепла топлива :

где – низшая теплота сгорания топлива, определяемая по формуле Менделеева

Для мазута сернистого элементарный состав определяем в процентах (табл. 6 приложение):

С^р – 84,7%; Н^р –11,7%; О^р –0,3%; ; W^p –3%

Физическая теплота топлива определяется по формуле:

где с_m – теплоемкость топлива, для жидкого топлива: c_m=2,1кДж/кг∙С t_m – температура топлива, ^оС (исходные данные).

Располагаемая теплота топлива:

1.3 Теплота полезно используемая в котлоагрегате

Расходы на получение пара:

где D_пп=1 – паропроизводительность котельного агрегата пара (исходные данные), т/ч;

В =100 – расход натурального топлива, кг/ч (исходные данные).;

i_пп,i_пв – соответственно энтальпии перегретого пара и питательной воды, кДж/кг

где с_р= 4,19кДж/кг∙С - массовая изобарная теплоемкость питательной воды;

t_пв= 15°С -температура питательной воды;

Определяем энтальпию перегретого пара P_пп=8,6МПа; t_пп=360^оС.

Для этого в таблице 4 находим значения энтальпии при и . Затем методом интерполяции находим промежуточное значение для

Рассчитываем расходы на получение пара:

Теплота q₁ (%) полезно используемая в котлоагрегате численно равна коэффициенту полезного действия q₁ = η_к.а., где η_к.а– к.п.д. котельного агрегата:

1.4 Потери теплоты q2 (%) с уходящими газами

Потери теплоты q₂ в (%) с уходящими газами определяются, как разность между энтальпией продуктов сгорания, покидающих агрегат, и энтальпией холодного воздуха, поступающего в топку агрегата с поправкой на механический недожог.

Энтальпия продуктов сгорания I_уx при температуре уходящих газов t_ух=180°C (исходные данные):

где I_r⁰ - энтальпия теоретического объема продуктов сгорания при t_ух =180°C:

Объем азота V_N2 определяем по формуле:

где V⁰ - теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1кг топлива:

Подставляя значение V⁰, находим объем азота V_N2:

Объем водяных паров Vн₂o определяем по формуле:

Объем трехатомного газа V_СO2 находим по формуле:

Значения объемных энтальпий i_CO2, i_NO2 и i_H2O для 1куб.м газа находим по справочным данным (таблицы 2, Приложение).

Находим методом интерполяции:

Энтальпию воздуха при α =1,41 и t_ух =180 определяем по формуле:

Значение энтальпий воздуха i_в, для 1 м³ воздуха находим по справочным данным в зависимости от температуры t_ух воздуха (таблицы 2, Приложение).

Находим методом интерполяции:

Подставляя значение , находим энтальпию воздуха

Энтальпию холодного воздуха определяем по формуле:

где c_рв – средняя объемная изобарная теплоемкость воздуха (при температуре воздуха до 300 ⁰С равна 1,33кДж/(м³×К)).

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания I_r⁰ при t_ух =180°C:

Энтальпия продуктов сгорания I_уx при температуре уходящих газов t_ух=180

Подставляя значения , найдем потери q₂: