1. Исходные данные

В табл. 1 представлены основные исходные характеристики котла.

Таблица 1

Исходные характеристики котла КЕ-25

Наименование	Обозначение	Значение
Номинальная паро-производительность, D	т/ч	35
Расчетное давление, р	МПа	4,0
Температура готового пара, tп	0С	440
Топливо		Природный газ
Площадь поверхностей нагрева: - луче-воспринимающей Нл - конвективной Нк (Нф) - Пароперегревателя Нпп	м2 м2 м2	131 42 178
Температура уходящих газов, tух	0С	170
Температура питательнойводы, tпв	0С	140
Продувка, Рпр	%	2,0
Количество горелок	шт.	1

Температура питательной воды:

до экономайзера, t_пв1, ºС: 90;

за экономайзером, t_пв2, ºС: 170;

температура воздуха, поступающего в топку:

до воздухоподогревателя, t_в1, ºС: 25;

за воздухоподогревателем, t_в2, ºС: 180.

состав топлива: СН₄ =92,8%; С₂Н₆ = 3,9%; С₃Н₈ = 1,1%; N₂ = 1,6%;.

Коэффициент избытка воздуха: α = 1,1.

2. Расчетная часть

2.1. Выбор типа топочного устройства и способа сжигания топлива

После анализа вида топлива, мы далее проводим выбор топочного устройства - Камерная топка и способа сжигания – факельный,

2.2. Выбор коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха по газоходам котлоагрегата

Коэффициент избытка воздуха: α = 1,1.

2.3. Определение объемов и энтальпии продуктов сгорания топлива в топке и определение теоретической температуры горения

Теоретически необходимое количество сухого воздуха:

V^o = 0,0476(0,5∙CО + 0,5∙Н₂ + 1,5∙Н₂S + ∑(m+n/4)∙C_mH_m – О₂);

V^о = 0,0476∙(2∙92,8+3,5∙3,9+5∙1,1+6,5∙0,4+8∙0,1) = 9,91 м³/ м³.

Объем трехатомных газов:

V = 0,01 (CО + Н₂ + Н₂S + ∑m∙C_mH_m);

V = 0,01∙(0,1+92,8+2∙3,9+3∙1,1+4∙0,4+5∙0,1) = 1,06 м³/ м³.

Теоретический объем азота:

V = 0,79 ∙ α ∙ V^o + 0,008 N^p;

V = 0,79 ∙ 1,1 ∙ 9,91 + 0,008 ∙ 1,6 = 8,62 м³/ м³.

Теоретический количество влажного воздуха:

V = 0,01∙(Н₂ + Н₂S + ∑n/2∙C_mH_m) + 0,0124 ∙ d + 0,016 ∙ α ∙ V^о;

V = 0,01∙(2∙92,8+3∙3,9+4∙1,1+5∙0,4+6∙0,1)+0,016∙1,1∙9,91=2,21 м³/ м³.

Избыточный объем воздуха:

V_о = 0,21∙ (α – 1)V^о;

V_о = 0,21 ∙ 0,1 * 9,91 = 0,21 м³/ м³.

Определим теоретическую адиабатную температуру горения:

На прямую t_г найти не возможно, так как С газов зависит от t_г. Поэтому для нахождения t_г используется метод последовательного подтверждения или графический метод

Используем графический метод. Для этого задаем 3 опорных значения t = 1200, 1600 и 2000 ºС. Расчет ведем в табличной форме (табл. 2).

Теоретическое количество газов определяем по формуле

I = ΣV_ctV C + V C + V C + V C ) t.

Теоретическую энтальпию влажного воздуха определяем по формуле

I = V^oC_ввt.

Таблица 2