МУ КР Источники энергии

Наименование

№

Применяемый

Единица

Класс

Цена

Шкала

измерений

прибор

измерения

точности

деления

приборов

Давление воды

1

ОБМ-250

кгс/см2

1,5

0,2

0-10

на входе в котел

Давление воды

кгс/см2

на выходе из

2

ОБМ-250

1,5

0,2

0-10

котла

Температура

0С

воды на входе в

3

Термометр ТТ

-

1

0-100

котел

Давление газа в

4

Термометр ТТ

0С

-

1

0-0,4

коллекторе котла

Давление газа в

5

КПД-1

кгс/см2

1,0

0,005

0-0,6

коллекторе котла

Давление газа на

6

ОБМ-100

кгс/см2

1,0

0,005

0-100

горелках

Давление

кгс/см2

воздуха после

7

НМП-52

1,5

1

0-100

вентилятора

Температура

0С

воздуха на

8

Термометр ТТ

-

1

1-100

горение

Давление

кгс/м2

воздуха на

9

ТНЖ

1,5

10

0-100

горелках

Разрежение в

10

ТНМП-52

кгс/см2

1,5

0,5

±12,5

топке

Температура

продуктов

11

Логометр

0С

1,5

10

0-300

сгорания за

Ш69000

котлом

Разрежение

13

U-обр. манометр

мм.вод.ст.

-

1

0-500

после котла

Температура

14

КСМ2

0С

0,5

1

±50

природного газа

Давление

природного газа

15

КСД

кгс/см2

1,0

0,1

0-6

на входе в

котельную

Расход газа

16

КСД2

нм3/ч

1,0

50

0-3200

Наименование

Шифр

Класс

Цена

Пределы

по

Применяемый прибор

измерений

точности

деления

измерений

схеме

Давление газа перед

1

газовым счетчиком

Температура газа

2

Термометр ТТ

-

10С

Расход газа

3

Газовый счетчик РГ

1,0

0,1м3

0-600м3

Давление газа перед

4

горелочным блоком

Температура воздуха

5

Прибор

-

-

на горение

Давление газа на

6

Напоромер НМП-522

0-25кПа

горелке

Давление воздуха на

7

Напоромер НМП-522

0-1,6кПа

горелке

Температура

8

Прибор

-

-

-

уходящих газов

Давление воды

12

Монометр

0,2кгс/см2

0-10 кгс/см2

- на входе в котел

1,5

- на выходе из котла

10

ЭКМ-1У

Температура воды на

13

входе в котел

Термометр ТТ

-

11

на выходе из котла

Наименование величин

Единица

Значение

измерения

1.

Основные параметры

1.

Количество работающих горелок

шт

2

2.

Давление газа перед горелками

кгс/м2

60

3.

Давление воздуха перед горелками/после

кгс/м3

0/55

вентилятора

4.

Разрежение в топке

кгс/м2

2,5

2.

Контрольные параметры

5.

Содержание в продуктах СО2 (за

%

7,6

экономайзером)

сгорания О2

%

7,5

СО

%

0,005

6.

Температура уходящих газов за котлом

0С

205

7.

Температура уходящих газов за экономайзером

0С

1,9

3.

Основные показатели

8.

Давление пара в барабане

кгс/м2

5

9.

Температура питательной воды (конденсата)

0С

93

10.

Температура воды на входе в бойлер

0С

55/58

11.

Температура воды на выходе из бойлера

0С

103

12.

Расход воды через бойлер (расчётный)

м3/ч

106

13.

Гидравлическое сопротивление бойлера

кгс/м2

1,2

14.

Теплопроизводительность

Гкал/ч

5,12

15.

Паропроизводительность

т/ч

9

16.

Коэффициент избытка воздуха за

1,36/1,5

котлом/экономайзером

17.

Разрежение за котлом

кгс/м2

11

18.

Разрежение за экономайзером

кгс/м2

26

19.

Расход газа

м3/ч

692

4.

Экономические показатели

20.

Потери с уходящими газами

%

5,51

от химического недожога

%

0,02

в окружающую среду

%

1,89

21.

Коэффициент полезного действия

%

92,58

22.

Удельный расход условного топлива

кг у.т./Гкал

154,2

23.

Расход на выработку 1 Гкал

м3/Гкал

135,2

Темпера- t,тура°С

Энтальпия воздуха, iв

Энтальпия, iобщ

первая группа

вторая группа

третья группа

содержание воздуха в продуктах сгорания, %

0

20

40

0

20

40

0

20

40

1300

1879

2063

2026

1987

2090

2043

1998

2135

2076

2032

1400

2037

2247

2203

2159

2274

2222

2175

2330

2260

2206

1500

2196

2430

2380

2330

2465

2401

2345

2530

2450

2382

1600

2356

2630

2565

2510

2667

2583

2516

2740

2637

2561

1700

2514

2832

2744

2682

2875

2785

2706

2960

2830

2747

1800

2679

3040

2934

2864

3086

2955

2880

3190

3022

2931

1900

2842

3272

3130

3050

3330

3167

3073

3430

3235

3133

2000

3005

3520

3342

3236

3590

3383

3270

3695

3460

3328

2100

3169

3782

3561

3434

3875

3624

3486

3995

3710

3550

2200

3334

4065

3808

3660

4187

3890

3714

4325

3995

3789

2300

3499

4376

4087

3900

4525

4187

3969

4699

4310

4057

2400

3665

4708

4375

4166

4900

4518

4254

5306

4650

4342

2500

3831

5108

4684

4430

5318

4863

4551

5807

5014

4652

Энтальпия, tбобщ, и iг

100

131

134

134

133

146

144

141

148

145

142

200

262

283

279

276

292

289

285

294

287

283

300

395

432

428

424

440

434

428

442

430

425

400

532

581

576

569

588

580

572

591

576

568

500

672

730

721

712

736

727

718

743

726

713

600

815

879

866

854

890

875

864

908

879

863

700

961

1028

1014

998

1046

1026

Ю12

Ю66

1039

1019

800

1109

1197

1172

1160

1220

1192

1171

1236

1202

1179

900

1259

1369

1340

1324

1392

1357

1331

1411

1368

1343

1000

1412

1542

1505

1488

1565

1527

1495

1591

1538

1510

1100

1566

1714

1675

1654

1739

1702

1658

1770

1714

1680

1200

1722

1890

1850

1820

1914

1874

1828

1952

1895

1852

1300

1879

2066

2025

1987

2090

2043

1998

2135

2078

2026

1400

2037

2242

2201

2153

2267

2223

2172

2327

2261

2207

1500

2196

2417

2373

2325

2445

2399

2348

2508

2443

2383

1600

2356

2596

2547

2493

2626

2576

2524

2690

2616

2558

]700

2514

2780

2726

2672

2806

2853

2700

2880

2804

2742

1800

2679

2968

2904

2851

2990

2932

2877

3072

2993

2925

1900

2842

3158

3089

3026

3177

3112

3055

3266

3183

3109

2000

3005

3346

3273

3205

3365

3293

3232

3460

3372

3295

2100

3169

3536

3458

3384

3554

3475

3410

3660

3567

3478

2200

3334

3727

3645

3564

3744

3658

3589

3858

3760

3663

2300

3499

3916

3830

3745

3935

3843

3769

4048

3937

3832

2400

3665

4107

4016

3927

4127

4029

3950

4260

4148

4036

2500

3831

4299

4202

4110

4320

4216

4132

4464

4344

4221

Темпера-

Газ

тура t, °С

СО2

Н2О

воздух

N2

О2

Н2

СО

СН4

С2Н4

0

1,61

1,48

1,29

1,29

1,30

1,11

1,30

1,73

1,54

1,87

100

1,73

1,491

1,29

1,29

1,31

1,29

1,30

1,82

1,61

2,10

200

1,80|

1,51

1,31

1,30

1,33

1,29

1,31

1,87

1,74

2,32

300

1,87

1,54

1,32

1,31

1,35

1,30

1,32

1,96

1,89

2,52

400

1,94

1,56

1,33

1,32

1,37

1,30

1,33

2,0

2,0

2,72

500

2,00

1,58

1,34

1,33

1,39

1,31

1,34

2,7

2,12

2,90

600

2,05

1,61

1,35

1,34

1,41

1,32

1,35

2,12

2,24

3,2

700

2,10

1,63

1,36

1,35

1,42

1,32

1,36

2,14

2,34

3,18

800

2,14

1,66

1,38

1,36

1,43

1,33

1,37

2,17

2,42

3,31

900

2,18

1,68

1,39

1,38

1,44

1,33

1,38

2,24

2,54

3,42

1000

2,21

1,71

1,40

1,39

1,45

1,34

1,39

2,26

2,64

3,53

1100

2,25

1,74

1,41

1,40

1,46

1,34

1,40

2,29

—

—

1200

2,27

1,76

1,42

1,41

1,47

1,35

1,41

2,29

—

—

1300

2,30

1,78

1,43

1,42

1,47

1,35

1,42

2,30

—

—

1400

2,32

1,79

1,44

1,44

1,48

1,36

1,43

2,31

—

—

Пример 1. Определить расход воздуха на горение 1м3 природного газа,

вычислить объём продуктов сгорания Qнр 38100кДж / м3

и сжигается с коэффициента

расхода

воздуха

1,1.

Требуется также

определить парциальные

давления

излучающих газов.

Задача решается с использованием таблицы В3.

Для

природного

газа

заданной

теплоты

сгорания

L0 9,81м3 / м3 ,

V

0

10

,85

м 3

/ м 3 ,

Р

Н2О

19,4 103 Па,

Р

10,4 103 Па.

Разность

объёмов

СО2

V0

L0 V 10,85 9,81 1,05м3 / м3 . Действительный объём воздуха пошедшего на

горение L

L

0

1,1 9,81 10,79м3 / м3 .

Объём продуктов сгорания при 1,1 составляет V L V 10,79 1,05

11,84м3 / м3 .

Отношение V

0

/V 10,85/11,84 0,915.

Пропорционально этому

если температура подогрева воздуха tв 3000С.

Мазут распыливается паром, расход

которого wф 50кг / кг мазута.

Коэффициент расхода воздуха 1,2, а

величина химического недожога

Название

Теплота

Теоретичес

Объём

Состав продуктов

сгорания

кий расход

продуктов

сгорания при α=1, %

QНР

воздуха L0

сгорания V0

(объёмн.)

кДж/кг;

м3/кг; м3/м3

м3/кг; м3/м3

Н2О

СО2

кДж/м3

Мазут

41700

10,90

11,60

12,00

13,70

малосернистый

(распыливание с

воздухом)

—II—

40500

10,54

11,27

11,60

14,02

— II —

39700

10,37

11,01

11,00

14,45

Мазут сернистый

39300

10,16

10,84

11,30

14,34

— II —

40100

10,40

11,02

11,65

14,03

— II —

40500

10,54

11,27

11,60

14,02

Доменный газ

3350

0,63

1,50

2,60

26,10

— II —

3770

0,72

1,57

2,62

24,90

— II —

4170

0,78

1,62

2,70

26,05

Коксодоменная

5025

1,05

1,89

8,90

20,80

смесь

— II —

5860

1,26

2,08

10,20

18,60

— II —

6700

1,45

2,27

13,20

17,30

— II —

7535

1,68

2,48

14,10

15,30

— II —

8375

1,88

2,68

16,30

14,10

— II —

9210

2,09

2,88

17,30

13,40

— II —

10050

2,31

3,09

18,10

12,60

— II —

10885

2,52

3,28

14,40

11,30

— II —

11725

2,73

3,48

19,30

11,00

— II —

12560

2,93

3,68

20,20

10,20

— II —

14655

3,46

4,18

23,40

9,30

Коксовый газ

17165

4,06

4,76

23,60

8,10

Смесь доменного

7535

1,76

2,63

11,10

17,40

и природного

газов

Смесь природного

26795

6,87

7,72

20,10

18,60

и коксового газов

— II —

30145

7,86

8,79

20,30

9,80

Природный газ

33075

8,85

9,89

18,20

9,80

— II —

33495

8,93

9,97

18,30

9,85

— II —

33915

9,01

10,05

18,40

9,90

— II —

34332

9,09

10,13

18,50

9,95

— II —

34750

9,17

10,21

18,60

10,00

— II —

35170

9,25

10,29

18,70

10,05

— II —

35588

9,33

10,37

18,80

10,10

— II —

36017

9,41

10,45

18,90

10,15

— II —

36425

9,49

10,53

19,00

10,20

— II —

36845

9,57

10,61

19,10

10,25

— II —

37546

9,65

10,69

19,20

10,30

— II —

37681

9,73

10,77

19,30

10,35

— II —

38100

9,81

10,85

19,40

10,40

Попутный

42705

11,25

12,40

17,90

9,90

нефтяной газ

— II —

46892

12,31

13,53

18,00

10,10

— II —

51079

13,45

14,75

18,10

10,70

— II —

54847

14,40

15,81

18,20

11,00

— II —

59453

15,49

16,99

18,30

11,50

— II —

64058

16,72

18,27

18,40

12,00

v

0,007 S р

0,007 0,5 0,0035;

SO2

vO2

( 1) VO2

0,2 2,214 0,4428 0,443;

vN2

0,01 0,8 N р k VO2 0,01 0,8 0,6 1,2 3,76 2,214 9,995.

Суммарный объём продуктов сгорания

V

1,597 1,879 0,003 0,443 9,995 13,92м3 / кг.

Компоненты

СО2

Н2О

SO2

O2

N2

Продукты сгорания:

влажные

11,48

13,5

0,02

3,18

71,82

сухие

13,27

—

0,03

3,68

88,02

Отношение

V

0

/V

12,65/13,92 0,908. При

3000С

энтальпия 1м3 воздуха

составляет

1,32 300 396кДж/ м3

(см.

табл.

В2).

Тогда

i

i 0,908 396 3260кДж/ м3 .

общ

х

Содержание воздуха в продуктах сгорания:

vL (L

L0 ) 100/V

(12,65 10,055) 100/13,92 18,7%.

По

таблице

при

iобщ

3260кДж / м3 и

vL 18,7%найдём, что

теоретическая

температура сгорания tT

19800C .

С

учётом

недожога

топлива

химическая

энтальпия

продуктов

сгорания

ix

0,97 40372/13,92 2813кДж / м3 . Энтальпия подогретого воздуха не изменилась и

равна 396кДж / м3 . Тогда i

2813 0396 3209кДж/ м3. При v

L

18,7% балансовая

общ

температура горения t

19500C .

Пример 3. Вычислить расход воздуха, количество и состав продуктов сгорания

природного газа,

если

известно, что газ

имеет

такой

состав:

СН4

95,82%;

С2 Н6

2,04%;

С3Н8

1,02%;

С4 Н10

0,41% ;

СО2 0,2%;

N2

0,51%; содержание

влаги в сухом газе

с.г.

15,55г

/ м

3

.

gH2O

Необходимо также вычислить теоретическую и балансовую температуры

горения при условии,

что температуры подогрева газа и воздуха равны 3000С. Газ

влажного газа согласно выражению х

вл

100 х

сух

/(100 0,1242gс.г.

). Тогда

H2O

СН4 100 95,82/(100 0,1242 15,55) 94%.

После пересчёта состав влажного газа: СН4 94%; С2 Н6

2%; С3Н8

1%;

С4 Н10 0,4% ; СО2 0,2%; N2

0,5% ,

Н2О 1,9%.

Расход кислорода на горение:

VO2

0,01(m 0,25n) Cm Hn 0,01(2СН4 3,5С2 Н6 5С3Н8

6,5С4 Н10 )

0,01(2 94 3,5 2 5 1 6,5 0,4) 2,026м3 / м3

Теоретический расход воздуха L

0

(1 k)V

O2

4,76 2,026 9,65м3 / м3 .

Действительный расход воздуха L L

0

1,1 9,65 10,62м3 / м3 .

Объёмы отдельных составляющих продуктов сгорания,

м3 / м3 газа:

vCO2

0,01(СО2

m Cm Hn ) 0,01(CO2

CH4 2C2 H6

3C3H8 4C4 H10 )

0,01(0,2 944

2 2 3 1 4 0,4) 1,028;

vH2O 0,01(Н2О 0,5n Cm Hn ) 0,01(1,9 2CH4 3C2 H6 4C3H8 5C4 H10 )

0,01(1,9 2 94 3 2 4 1 5 0,4) 2,019;

vO2

( 1) VO2 0,1 2,026 0,203;

v

N2

0,01 N р k V

O2

0,005 1,1 3,76 2,026 8,385.

QНP 358CH4 636C2 H6 913C3H8

1185C4 H10

358 94 636 2 913 1 1185 0,4 36328кДж / м3.

Химическая энтальпия продуктов сгорания, кДж/ м3 :

а) без учёта химического недожога i

x

QP

/V 36328/11,635 3120;

H

б) с учётом химического недожога i

x

(1 0,02)QP

/V

35601/11,635 3060.

H

Энтальпию подогретых газов и воздуха можно определить с помощью табл. В1

или В2. При 3000С средняя теплоёмкость воздуха равна

1,32кДж /(м3 0С). Тогда

iв 1,32 300 396кДж / м3 .

Энтальпия подогретого до 3000С природного газа (см.

табл. В2 для CH4 ) iг 1,89

300 567 кДж / м 3 .

Компоненты

СН4 С2Н6

С3Н8

С4Н10

СО2

СО

Н2

N2

Природный (20)

98,8

0,4

0,2

0,1

0,1

-

-

0,4

Доменный (35)

0,1

-

-

-

10,7

28,5

2,5

58,2

- в природном газе

Н

2

О gс.г.

100/(803,6 g

с.г.

) 2000/823,6 2,43% ;

H2O

H2O

- в доменном

Н 2 О

с.г.

/(803,6

с.г.

g H 2O 100

gH 2O ) 3500 / 838,6 4,17% .

Состав влажных газов рассчитывают следующим образом. Для природного газа

содержание какого-либо

компонента

х

вл

100х

сух

/(100 0,1242gс.г. ) 0,9557х

сух

.

H2O

Например, содержание метана во влажном природном газе СН4

0,977 98,8 96,4% и

т.д. Для доменного

газа

х

вл

100х

сух

/(100 0,1242gс.г. ) 0,9583х

сух

. Пересчитанные

H2O

составы влажных газов следующие, %:

Компоненты

СН4

С2Н6

С3Н8 С4Н10

СО2

СО

Н2

N2

Н2О

Природный

96,4

0,39

0,19

0,09

0,09

-

-

0,39

2,43

Доменный

0,09

-

-

-

10,26

27,32

2,4

55,76

4,17

Теплоты сгорания газов:

а) природного QНP 358CH4 636C2 H6

913C3H8

1185C4 H10

358 96,4 636 0,39 913 0,19 1185 0,09 35030кДж / м3.

б)

доменного

Компоненты

СН4

С2Н6 С3Н8

С4Н10

СО2 СО Н2

N2

Н2О

Смесь газов

16,175

0,065 0,032

0,016

8,556 22,78 2

16,495

3,881

VO2

0,01 0,5(CO H 2

) (m

0,25 n) C m H n

0,01(12,39 2

16,175

3,5 0,065 5

0,032 6,5 0,016 ) 0,4523 м 3

/ м 3 .

Теоретический расход воздуха L

0

4,76V

O2

4,76 0,4523 2,154м3 / м3 .

Действительный расход воздуха L L

0

1,1 2,154 2,37м3

/ м3 .

В продуктах сгорания содержится, м3 / м3 :

vCO 2 0,01(CO 2 СО CH 4

2C2 H 6

3C3 H 8 4C4 H10

)

0,01(8,556 22,78

16,175

2 0,065

3 0,6032 4 0,016) 0,478;

vH2O 0,01(Н2

Н2О 0,5n Cm Hn ) 0,01(2 3,881 2CH4 3C2 H6 4C3H8

5C4H10 )

0,01(5,88 32,35 0,195 0,128 0,08) 0,3856;

vO2

( 1) VO2

0,1 0,4523 0,0452;

vN2

0,01 N р

k VO2

0,46495 1,1 3,76 0,4523 2,3356.

Объём продуктов сгорания:

V

v

CO2

v

H2O

v

O2

v

0,478 0,3856 0,0452 2,3356 3,244м3 / м3 .

N2

Состав продуктов сгорания

СО2 vCO2 100/V

0,48 100/3,244 14,74%;

Н2О vН2О 100/V

0,3856 100/3,244 11,87%;

О2

vO2

100/V

0,0452 100/3,244 1,39% ;

N2

vN2

100/V

2,3356 100/3,244 72%.