Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И. Ленина»

Кафедра ТЭС

Контрольная работа

по курсу «Котельные установки и парогенераторы»

Вариант №2

Выполнил: студент гр. 3-75

Беляев А.Н.

Иваново 2015.

Вопрос 2. Изобразите упрощенную принципиальную схему теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) с котлом Е-420-13.8-565Ж и проставьте в нужных точках схемы численные значения величин, указанных в марке котла, с размерностями.

Упрощенная принципиальная схема ТЭЦ с котлом Е-420-13.8-565Ж

1. Паровой котел Е-420-13.8-565Ж;

2. Паровая турбина;

3. Электрический генератор;

4. Конденсатор;

5. Конденсатный насос;

6. Питательный насос;

7. Подогреватель низкого давления;

8. Подогреватель высокого давления;

9. Деаэратор;

10. Подогреватель сетевой воды;

11. Промышленный отбор пара;

12. Водоподготовительная установка.

Вопрос 12. Порядок пересчета содержания элементов с одной массы на другую.

Виды исходной массы топлива.

1. Рабочая – то, что поступает в котельную,

2. Аналитическая – в условиях лаборатории,

3. Сухая (влажность ),

4. Горючая (влажность , зольность),

5. Органическая,

Для произвольного элемента справедливо

Переход от одной массы к другой осуществляется с помощью коэффициентов пересчета, которые и используются для пересчета содержания элементов с одной массы на другую.

Переводные формулы:

Масса топлива при исходных данных	Коэффициенты для пересчета данных на массу топлива
	Органическую	Горючую	Сухую	Аналитическую	Рабочую
Органическая	1
Горючая		1
Сухая			1
Аналитическая				1
Рабочая					1

Вопрос 22. Выведите расчетное выражение (формулу) для подсчета теоретически необходимого количества воздуха при сжигании 1 кг твердого и жидкого топлива.

Теоретический объем воздуха – это то количество воздуха, которое необходимо израсходовать для полного сжигания 1 кг. топлива, при условии, что весь кислород прореагировал с горючим.

В процессе горения топлива в топке котла участвует углерод, водород и горючая сера топлива. В результате завершившегося процесса горения из исходных веществ – топлива и атмосферного воздуха – в топке образуются продукты сгорания: дымовые газы, а при горении твердого топлива – еще и очаговые остатки. По закону сохранения материи масса продуктов сгорания оказывается равной массе топлива и атмосферного воздуха, вступивших в реакцию горения.

При сгорании углерода имеем следующую зависимость: C+O₂=CO₂ [1], то есть 12 массовых частей + 32 массовые части = 44 массовые части.

Горение серы при теплохимических расчетах выражается стехиометрическим уравнением реакции сгорания серы и серистый ангидрид, то есть уравнением : S+O₂=SO₂ [2], то есть 32 массовые части + 32 массовые части = 64 массовые части.

Саморазгоняющийся характер цепных реакций горения водорода, окиси углерода и углеводородов, приводящий к почти мгновенному завершению их, позволяет для практических расчетов пользоваться стехиометрическими уравнениями этих реакций.

Горение водорода – уравнение: 2H₂+O₂=2H₂O₂ [3], то есть 4 массовых части + 32 массовых части = 36 массовых частей.

Горение окиси углерода – уравнение: 2CO+O₂=2CO₂ [4], то есть 56 массовых частей + 32 массовые части = 88 массовых частей.

Углекислота, сернистый ангидрид, азот и кислород образуют в совокупности «сухие» газы. Углекислоту и сернистый ангидрид часто объединяют под названием «сухие трехатомные газы» и обозначают через RO₂.

RO₂=CO₂+SO₂ [5].

Сопоставление уравнения реакции горения углерода [1] с уравнением реакции горения серы [2] показывает, что эти реакции выражаются стехиометрически одинаково. Это позволяет упростить теплотехнические расчеты, относящиеся к процессу горения топлива, путем замены в них количества содержащейся серы в топливе эквивалентным ей количеством углерода. Очевидно, что количество углерода эквивалентное количеству летучей серы, содержащейся в топливе, равно:

C_экв=12/32·Sn=0.375·S_л % [6].

Поэтому суммарное содержание углерода и серы в топливе можно заменить эквивалентным содержанием углерода:

R=C+C_экв=C+0.375·S_л % [7].

Количество воздуха, необходимое для горения, а также состав дымовых газов вычисляют в кубических метрах при нормальных условиях (0 ºС и 760 мм.рт.ст.) для 1 кг. твердого и жидкого топлива.

Из формул [1], [2] и [3] следует, что для обеспечения полного сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива, имеющего элементарный состав C^p, H^p, O^p, N^p, S_л^p, A^p и W^p теоретически требуется массовое количество кислорода, равное:

или соответственно объемное количество его равное:

где - плотность кислорода при нормальных условиях.

Так как содержание кислорода в атмосферном воздухе по объему равно 21 %, то теоретически необходимый для полного сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива объем атмосферного воздуха составляет:

Отсюда с учетом формулы [7] можно получить расчетную формулу для определения теоретически необходимого количества воздуха для сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива в виде: