4.Тепловой баланс котла

Расчет теплового баланса котельного агрегата выполняем по формулам в соответствии с источником [2,с.45].

При работе парового котла вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре, и на покрытие различных потерь теплоты.

Определяем потерю теплоты с уходящими газами q₂, %

(17)

где H_ух – энтальпия уходящих газов, H_ух=4007,7 кДж/м³, при α_ух=1,35и t=160⁰C;

H⁰_х.в – энтальпия теоретического объёма холодного воздуха, кДж/м³;

a_ух – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах в сечении газохода после последней поверхности нагрева;

q₄ – потеря теплоты от механической неполноты горения, %; для природного газа q₄ =0;

Q^р_р – располагаемая теплота топлива, кДж/м³.

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха H⁰_хв, кДж/м³, при температуре 30⁰С.

H⁰_хв =39,8 V⁰ (18)

H⁰_хв=39,8*12,33= 490,73

Определяем располагаемую теплоту Q^р_р для газообразного топлива, кДж/м³,

Q^р_р = Q^с_н *4,19 (19)

где Q^с_н – низшая теплота сгорания сухой массы газа, кДж/м³

Q^р_р=Q^c_н+Q_в.вн+i_тл , (20)

Где Q_в.вн – теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата отборным паром , Q_в.вн = 0 кДж/м³;

i_тл- физическая теплота, внесенная топливом, i_тл=0 кДж/м3;

Q^р_р=Q^с_н

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива q₃, %, обусловлена появлением в уходящих газах горючих газов СО, Н₂, СН₄. По таблице 4.4 [2,с.49] q₃=0,5.

Потеря теплоты от механической неполноты горения топлива q₄, %, наблюдается только при сжигании твердого топлива и обусловлена наличием в очаговых остатках твердых горючих частиц. Для газа q₄ = 0 %.

Потеря теплоты от наружного охлаждения q₅, %, обусловлена передачей теплоты от обмуровки агрегата наружному воздуху, имеющему более низкую температуру и для парового котла принимаем по таблице 4.5 [2,с.50]

q₅= 1,7 (21)

Определяем КПД брутто η_бр, %, парового котла из уравнения обратного теплового баланса

η_бр=100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆). (22)

При сжигании газообразного топлива уравнение примет вид

η_бр =100–(q₂+ q₃ +q₅)

η_бр =100–(7,13+0,5+1,7)=90,7 %

Определяем полезную мощность Q_пг, кВт, парового котла

Q_пг =D_н.п (h_н.п – h_п.в )+ 0,01рD_н.п (h_кип – h_п.в) (23)

где D_н.п – расход выработанного насыщенного пара 2,7 , кг/с;

h_н.п – энтальпия насыщенного пара определяется из ист.4, 2788,4 кДж/кг;

h_п.в – энтальпия питательной воды 419 кДж/кг;

р – непрерывная продувка парового котла, 3,5 %;

h_кип – энтальпия кипящей воды в барабане котла, 830,1 кДж/кг.

Q_пг =2,7 (2788,4 – 419) + 0,01*3,5*2,7 (830,1– 419)=6436,34

Определяем расход топлива В_пг, м³/с, подаваемого в топку парового котла из уравнения прямого теплового баланса

В_пг = (Q_пг / (Q^р_р * η_бр))100 (24)

В_пг = (6436,34 / (46928 * 90,7)) 100 =0,15

Определяем расчётный расход топлива В_р, м³/с

В_р =В_пг= 0,15

Определяем коэффициент сохранения теплоты φ

(25)

φ = 1-(1,7/(90,7+1,7) = 0,98 м/c

Вып. Балук А.Н

Пров Белобородов В.В

Изм Лист № докум. Подп. Дата

БККП. 038501.000 ПЗ

Лист