4. Составление теплового баланса котельного агрегата и определение часового расхода топлива

Уравнение, связывающее приход и расход теплоты в котельном агрегате, представляет его тепловой баланс, который составляют относительно температуры поступающего на горение воздуха. Приходная часть может быть выражена в общем случае уравнением:

Q^P_P = Q^r_H + Q_ТЛ

Где Q^P_P - располагаемая теплота, кДж/кг; Q^r_H - теплота сгорания, кДж/кг; Q_ТЛ - теплота, вносимая топливом, кДж/кг.

Общее уравнение теплового баланса котельного агрегата при сжигании твердого топлива имеет вид:

Q^P_P = Q₁ + Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅+ Q₆

где Q₁- теплота, использованная для получения пара, кДж/кг;

Q₂, Q₃, Q_4, Q₅, Q₆ - потери теплоты соответственно с уходящими газами, от химического недожога, механического недожога, ограждающих конструкций в окружающую среду и потери с физической теплотой шлака, удаляемого из топки, кДж/кг.

Если разделить почленно эти уравнения на Q^P_P и умножить на 100, то получим уравнение: q₁+q₂+q₃+q₄+q₅+q₆⁼100%

Для котлоагрегата, вырабатывающего насыщенный пар, верно следующее уравнение:

Q_КА=(h-h_ПВ) + n/100x(h- h_ПВ),

где

h - энтальпия насыщенного пара, кДж/кг (2788); h - энтальпия котловой воды, кДж/кг (830,1);

h_ПВ - энтальпия питательной воды, кДж/кг (419,1); П - степень продувки котла.

Расчет теплового баланса котельного агрегата сводим в таблицу 3

Таблица 3 - Расчет теплового баланса котельного агрегата

Рассчитываемая величина	Обозначе-ние	Размерность	Расчетная формула или источник определения	Результат
Располагаемая теплота топлива	Qрр	кДж/кг	Qrн- твердое топливо	18040
Температура уходящих газов	Qух	0С	Рекомендации /3/, принять 150-160	150
Энтальпия газов	Нух	кДж/кг	Таблица 2	2130.5
Температура воздуха, поступающего в топку	t хв	0С	Рекомендации /2/, принять 30	30
Энтальпия холодного воздуха	Н0хв	кДж/кг	V0B ∙ СB ∙ tХВ (4,37*1,34*30)	196.16
Потери теплоты от химического недожога	q3	%	Данные /2/, q3=0,5	0,5
Потери теплоты от механического недожога	q4	%	Данные /2/, q4=5	5
Потери теплоты с уходящими газами	q 2	%	(HУХ-αух∙H0ХВ)∙(100-q4)/Qrн (1579,1-1,6*175,7)*(100-5)/16830	9.57
Потери теплоты от наружного охлаждения	q 5	%	График на рисунке 4	1,75
Потеря с физической теплотой шлака	q 6	%	αШЛ∙ (С∙Q) ШЛ ∙Аr/QrН 0,8*560,6*15.4/18040	0.38
Сумма тепловых потерь	∑q	%	q2+q3+q4+q5+q6 9.57+0.5+5+1.75+0.38	17.2
Коэффициент полезного действия	ηка	%	(100-Σq)/100	0,83
Степень продувки котла	π	%	По заданию	4
Тепловосприятие 1 кг произведенного пара	Qка	кДж/кг	(h″- hПВ) + (π/100) ∙ (h′- hПВ) (2788-419,1)+4/100*(830-419,1)	2385,3
Расход топлива	В	кг/ч	D ∙QКА/ Qrн ∙ηКА 10000*2385,3/18040*0.83	1593.05
Расчетный расход	Вр	кг/ч	B ∙ (1-q4/100), 1593.05*(1-5/100)	1513.4
Коэффициент сохранения теплоты	φ		(100-q5)/100 (100-1,75)/100	0,983