4. Ентальпії повітря і продуктів згоряння палива

Тепловий розрахунок котла базується на такому фундаментальному термодинамічному понятті, як ентальпія. Для цього визначають ентальпії продук­тів згоряння у газоходах за формулою:

, (4.1)

де - ентальпія продуктів згоряння на 1кг або 1 м³ палива при >1; кДж/кг (кДж/м³); - ентальпія теоретичного об'єму продуктів згоряння, кДж/кг (кДж/м³); - ентальпія теоретичного об'єму повітря, кДж/кг (кДж/м³).

Ентальпії теоретичних об'ємів повітря і продуктів згоряння можна розра­хувати, якщо відомий склад палива [3]. Для деяких палив у [2] наведені зна­чення ентальпій при =1 з інтервалом у 200 ⁰С. Для проміжних значень темпе­ратури ентальпії знаходяться із застосуванням лінійної інтерполяції.

Завдання 4.

Визначити, як зміниться ентальпія відхідних газів при спалю­ванні палива (додаток, таблиця Д1), якщо надлишок повітря за топковою каме­рою знизити з 1,10 до 1,05. Прийняти присоси повітря у газовому тракті (від виходу з топки до виходу з повітронагрівника) , температура відхід­них газів вибирається з таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Температура відхідних газів

Передостання цифра залікової книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
, 0С	120	125	130	135	140	145	150	155	160	165

Примітка. Коефіцієнт витрати повітря у відхідних газах ,

де - коефіцієнт витрати (надлишку) повітря за топковою камерою; -присоси у газовому тракті.

5. Тепловий баланс і ккд котла

Рівняння теплового балансу записують у вигляді

, (5.1)

де - к.к.д. котла брутто;

- втрати теплоти з відхідними газами, %;

- втрати теплоти від хімічного недопалу, %;

-втрати теплоти від механічного недопалу, %;

- втрати теплоти від зовнішнього охолодження котла, %.

Значення , вибирають з таблиць розрахункових характеристик топко­вих камер, з графіків [3].

, (5.2)

де - ентальпія відхідних газів при коефіцієнті витрати повітря ;

- ентальпія теоретично необхідної кількості холодного повітря. Витрата палива буде

, (5.3)

де Д - паровидатність котла, кг/с;

- ентальпії перегрітої пари і живильної води, відповідно, кДж/кг;

- ентальпія води при температурі кипіння і тиску у барабані, кДж/кг;

- витрата води на продувку, кг/с.

Завдання 5.

1. Визначити витрату палива на барабанний котел паровидатністю Д= 35 т/г з параметрами пари: температура перегрітої пари = 450 ⁰С, тиск пари Р_п =4МПа. Температура живильної води = 100 ⁰С. Продувка складає 3 %. Прийняти присоси повітря у газоходи = 0,19, температуру холодного по­вітря ⁰С. Номер палива і температуру відхідних газів прийняти як у за­вданні 4.

2. Збільшити продувку на 1 % і 2 %. Визначити перевитрату палива.

5.3.Збільшити присоси повітря на 0,1 і 0,2. Визначити перевитрату палива.

5.4.Збільшити температуру відхідних газів на 10 ⁰С і 15 ⁰С. Визначити пе­ревитрату палива.

Примітки. Витрата води на продувку , де Р - продувка, %. Тиск у барабані приблизно складає , тиск води на вході до економай­зера . Відносні втрати від зовнішнього охолодження прийняти 1,1 %.