Исходные данные:
Котёл - ДЕ- 4 -14ГМ
Пар - насыщенный
Топливо № 4 – природный газ
г/п – Дашава – Киев.
Состав газа по в % объему:
CH4 - метан = 98,9 C4H10 – бутан = 0,1
C2H6 - этан = 0,3 C5H12 – пентан = 0
C3H8 - пропан = 0,1 CO2 = 0,2
N2
= 0,4
V
= 10,68 м3/м3
ρ = 0,712 кг/м³
Низшая теплота
сгорания – Q
= 35880, кДж/м³
(8570 ккал/м3)
Теоретический
объём воздуха – V
= 9,52, м³/м³
Теоретический
объём азота – V
= 7,52, м³/м³
Объём сухих
3
атомных
газовVRO2
= 1,00, м³/м³
Теоретический
объём водяных паров V
= 2,15 , м³/м³
Таблица№1: Теоретические объёмы воздуха и продуктов сгорания.
|
Наименование величин |
обозначения |
Расчётная формула |
Размерность |
Результат |
|
Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения. |
VНO
|
для газообразного 0,0476[0,5CO + 0,5H2 + 1,5 H2S + ∑(m + n/4)CmHn - O2] |
|
9,52 |
|
Теоретический объём азота |
VНON2
|
0,79V |
|
7,52 |
|
Объём
сухих 3 |
VНRO2
|
0,01[CO2 + CO + H2S + + ∑mCmHn] |
|
1,00 |
|
Теоретический объём водяных паров
|
VНOH2O |
0,01[H2S
+ H2
+ ∑n/2CmHn
+ 0,124dr]
+ 0,0161V |
|
2,15
|
+0,01N2
атомных
газов
,
где dr
– влагосодержание газообразного
топлива, г/м³ (учитывается, если оно
задано)
Таблица№2: Объём
газов, доли 3
атомных
газов.
|
Величина
|
Обозначение |
Расчётная формула |
Размерность |
Газоходы | ||
|
топка |
газоход |
Экономайз. | ||||
|
Коэффициент избытка воздуха за газоходом |
α˝ |
- |
- |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
|
Коэффициент избытка воздуха средний |
α |
|
- |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
|
Объём избыточного воздуха |
- |
(α
- 1)V |
|
0,952 |
1,428 |
2,38 |
|
Объём водяных паров |
VH2O |
V |
- |
2,165 |
2,173 |
2,188 |
|
Объём прод. сгорания |
Vг |
VRO2+V |
- |
11,637 |
12,121 |
13,088 |
|
Объёмная
доля сухих 3 |
r |
|
- |
0,086 |
0,083 |
0,076 |
|
Объёмная доля водяных паров |
r |
|
- |
0,186 |
0,179 |
0,167 |
+
0,016(α-1)V
+
V
+(α-1)V
атомных
газов
3. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания.
Количество тепла, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называются теплосодержанием (энтальпией).
При выполнении расчётов принято энтальпию воздуха и продуктов сгорания относить к 1кг твёрдого или жидкого топлива или 1м³ (при н.у.) газообразного топлива.
Обозначения:
- I,
H,
,θ
- относятся к
газообразным продуктам и воздуху;
- i, h, t, T - к теплоносителям (пар или вода)
Энтальпия теоретического количества воздуха равна:
I
= V
(с
)в,
,
где
с – удельная теплоёмкость;
–температура
воздуха, °C;
с
-
энтальпия 1
м3
влажного воздуха.
Энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания подсчитывается как сумма энтальпий смеси газов при температуре υ.
С достаточной точностью принимают энтальпию дымовых газов RO2 по CO2 , т.к. считают что SO2 мало и весь объем RO2 относят к CO2.
В расчете:
1. при α=1:
Iо.г.
= VНRO2(c
)CO2
+ VHO.N2
(c
)N2
+ +VHOH2O
(c
)H2O,
2. при α>1 , энтальпия действительного количества продуктов сгорания будет равна сумме энтальпии теоретического объёма и энтальпии избыточного воздуха.
I = IО.Г + (α - 1) IО.В , где
α = α˝
результаты расчета энтальпий при действительных значениях α за каждой поверхностью α˝i размещают в таблице № 3:
Таблица№3: Энтальпия продуктов сгорания
|
Поверхность нагрева коэф. Избытка в-ха за ней |
Температура за пов-ю, υ °C |
Энтальпия | |||
|
I |
I |
(α˝-1)I |
I | ||
|
Топочная камера α˝ = 1,1 |
1900 |
33596 |
27598 |
2759,8 |
36356 |
|
1700 |
29658 |
26341 |
2634 |
32292 | |
|
1300 |
22026 |
18221 |
1822,1 |
23848 | |
|
1100 |
18260 |
15184 |
1518,4 |
19775 | |
|
900 |
14619 |
12214 |
1221,4 |
15840 | |
|
Котельный пучок α˝ = 1,2 |
900 |
14619 |
12214 |
2442,8 |
16451 |
|
700 |
11098 |
9320 |
1864,0 |
12496 | |
|
500 |
7724 |
6521 |
1304,2 |
8702 | |
|
300 |
4521 |
3837 |
767,4 |
5097 | |
|
Экономайзер α˝ = 1,3 |
300 |
4521 |
3837 |
1151,1 |
5480 |
|
200 |
2976 |
2542 |
762,6 |
3611 | |
|
100 |
1474 |
1263 |
378,9 |
1790 | |
