1.2. Використання теплоти відхідних пічних газів для одержання пари

Кількість виробленої теплоти (кДж/с) у вигляді пари в утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів визначається за формулою:

(5)

де I_г – ентальпія газів на виході з печі, кДж/кг (кДж/м³); I_г^’ – ентальпія газів на виході з утилізатора, кДж/кг (кДж/м³); β – коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму й числа годин роботи утилізатора й агрегату – джерела вторинних енергоресурсів; ζ – коефіцієнт втрат теплоти утилізатора в навколишнє середовище. Економія умовного палива (кг/с) за рахунок вторинних енергоресурсів знаходимо за формулою:

(6)

де – к.к.д. замінюючої котельної.

Теоретично необхідний об’єм повітря:

(7)

, , , – зміст горючих газів (%).

Обсяг трьохатомних газів:

(8)

Теоретичний обсяг азоту:

, (9)

– вміст азоту (%).

Теоретичний обсяг водяної пари:

, (10)

де – вологомісткість газоподібного палива, віднесена до 1 м³ сухого газу, г/м³.

Ентальпія газів на виході з печей:

(11)

де – ентальпія продуктів згоряння, кДж/кг (твердого палива), кДж/м³ (газоподібні палива); – ентальпія повітря, кДж/кг, кДж/м³.

Завдання 4. Визначити кількість виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів трьох хлібопекарських печей, якщо температура газів на виході з печей = 700 °С, температура газів на виході з котла-утилізатора = 200 °С, коефіцієнт надлишку повітря за котлом-утилізатором а_у = 1,3; розрахункова витрата палива трьох печей В_р= 0,05 м³/с; коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму й числа годин роботи котла-утилізатора й хлібопекарських печей β = 1,0 і коефіцієнт втрат теплоти котла-утилізатора в навколишнє середовище ζ = 0,1. Хлібопекарські печі працюють на природному газі наступного складу: СО₂ = 0,2%; СН₄ = 98,2 %; С₂Н₆ = 0,4 %; С₃Н₈ = 0,1 %; С₄Н₁₀ = 0,1 %; N₂ = 1,0 %.

Рішення: Теоретично необхідний об’єм повітря визначаємо за формулою (7):

Об’єм трьохатомних газів знаходимо за формулою (8):

Теоретичний об’єм азоту визначаємо за формулою (9):

Теоретичний обсяг водяної пари знаходимо за формулою (10):

Ентальпію газів на виході з печей визначаємо за формулою (11):

Значення взяті з табл. 1 (див. Додаток).

Ентальпію газів на виході з котла-утилізатора знаходимо за формулою (11):

Значення взяті з табл. 1 (див. Додаток 1).

Кількість виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти газів, що йдуть, визначаємо за формулою (5):

Завдання 5. Визначити економію умовного палива при використанні виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів двох хлібопекарських печей, якщо температура газів на виході з печей = 700 °С, температура газів на виході з котла-утилізатора = 200 °С; коефіцієнт надлишку повітря за котлом-утилізатором а_у = 1,35; розрахункова витрата палива двох печей В_р = 0,036 м³/с; коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму й числа годин роботи котла-утилізатора й хлібопекарських печей β = 1,0; коефіцієнт втрат теплоти котла-утилізатора в навколишнє середовище ζ = 0,12 і к.к.д. резервної котельні η_к.у = 0,86. Хлібопекарські печі працюють на природному газі наступного складу:

Рішення: Теоретично необхідний об’єм повітря визначаємо за формулою (7):

Обсяг трьохатомних газів знаходимо за формулою (8):

Теоретичний обсяг азоту визначаємо за формулою (9):

Теоретичний обсяг водяних пар знаходимо за формулою (10):

Ентальпію газів на виході з печей визначаємо за формулою (11):

Значення взяті з табл. 1 (див. Додаток 1).

Ентальпію газів на виході з котла-утилізатора знаходимо за формулою (11):

Значення взяті з табл. 1 (див. Додаток 1).

Кількість виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів визначаємо за формулою (5):

Економію умовного палива при використанні виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів знаходимо за формулою (6):

або = 39,6 кг/ч.

Завдання 6. Визначити кількість виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів двох хлібопекарських печей, якщо ентальпія газів на виході з печі I_г = 9800 кДж/м³, температура газів на виході з котла-утилізатора = 200 °С, коефіцієнт надлишку повітря за котлом-утилізатором а_у = 1,3, розрахункова витрата палива двох печей В_р= 0,025 м³/с, коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму й числа годин роботи котла-утилізатора й печей β = 1,0 і коефіцієнт втрат теплоти котла-утилізатора в навколишнє середовище ζ = 0,1. Хлібопекарські печі працюють на природному газі наступного складу:

Відповідь: = 138 кДж/с.

Завдання 7. Визначити економію умовного палива при використанні виробленої теплоти у вигляді пари в котлі-утилізаторі за рахунок теплоти відхідних газів двох хлібопекарських печей, якщо температура газів на виході з печей , температура газів на виході з котла-утилізатора , коефіцієнт надлишку повітря за котлом-утилізатором а_у, розрахункова витрата палива двох печей В_р, коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму й числа годин роботи котла-утилізатора й хлібопекарських печей β = 1,0, коефіцієнт втрат теплоти котла-утилізатора в навколишнє середовище ζ = 0,11 і к.к.д. замінюючої котельні = 0,88. Хлібопекарські печі працюють на природному газі наступного складу:

РОЗДІЛ 2

Використання теплоти низькопотенційних енергоресурсів