Расчетные характеристики работы котла (125677)

Посмотреть архив целиком


Исходные данные


  • тип котла ДЕ10-13;

  • производительность 10 т/ч;

  • давление 1,3 МПа (13 атм);

  • температура возвращаемого конденсата 70°С;

  • температура уходящих газов 195 ;

  • период отпуска теплоты 700ч;

  • топливо - мазут;

  • процент продувки 3%;

  • число котлов 2;

  • количество проданной теплоты 938Гкал.

Топливо, его состав, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.

Расчетные характеристики: мазут.


Таблица 1. Элементарный состав топлива (%)

WP

AP

SPO+K

CP

HP

NP

Qрн, МДж/кг

3,0

0,05

0,3

84,65

11,7

0,3

40277=9635,6Ккалл/кг


Из таблицы для заданного топлива выбираем объёмы продуктов сгорания (м3/кг):


Vº = 10,6; VºН2О = 1,51; Vог = 11,48; VRO2 = 1,58; VºN2 = 8,4;


Коэффициент избытка воздуха в топке для данного топлива принимаем равным αт = 1,1

Значения α в последующих газоходах определяются следующим образом:


αIкп = αт + ∆ α Iкп = 1,1 + 0,05 = 1,15

αIIкп = αIкп + ∆ α IIкп = 1,15 + 0,1 = 1,25

αвэ = αIIкп + ∆ α вэ = 1,15 + 0,1 = 1,35


где: ∆ α Iкп, α IIкп, α вэ - величины присосов в первом, втором конвективных пучках и водяном экономайзере соответственно

Объём водяных паров:


VH2O = VºН2О + 0,0161 · (αcр-1) · Vº

VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,1-1) · 10,6 = 1,53

VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,125-1) · 10,6 = 1,53

VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,2 - 1) · 10,6 = 1,54

VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,3 - 1) · 10,6 = 1,56


Объём дымовых газов:


VГ = VR2O + VoN2 + VH2O + (αcр-1) · Vº

VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 + (1,1-1) · 10,6 = 12,57

VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 + (1,125-1) · 10,6 = 12,84

VГ = 1,58 + 8,4 + 1,54 + (1,2-1) · 10,6 = 13,7

VГ = 1,58 + 8,4 + 1,56 + (1,3-1) · 10,6 = 14,7


Объёмные доли сухих трехатомных газов:


rRO2 = VR2O/VГ

rRO2= 1,58/12,57 = 0,126

rRO2= 1,58/12,84 = 0,123

rRO2= 1,58/13,7 = 0,115

rRO2= 1,58/14,7 = 0,108


Объёмные доли водяных паров:


rH2O = VH2O /VГ

rH2O=1,53/12,57 = 0,122

rH2O=1,53/12,84 = 0,119

rH2O=1,54/13,7 = 0,112

rH2O=1,56/14,7 = 0,106


Суммарные объемные доли:


rп =rR2O+rH2O

rп = 0,126 + 0,122 = 0,248

rп = 0,123 + 0,119 = 0,242

rп = 0,115 + 0,112 = 0,227

rп = 0,108 + 0,106 = 0,214


Расчетные значения объёмов продуктов сгорания сведём в таблицу 2, составленную применительно к котлу с четырьмя газоходами (топка, первый и второй конвективные пучки, водяной экономайзер)


Таблица 2. Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов

Газоход

Vº = 10,6 м3/кг; VºН2О = 1,51 м3/кг; VRO2 = 1,58 м3/кг; VºN2 = 8,4 м3/кг.

Рассчитываемая величина

α

αср

VH2O

VГ

rRO2

rH2O

rп

Топка

1,1

1,1

1,53

12,57

0,126

0,122

0,248

I КП

1,15

1,125

1,53

12,84

0,123

0,119

0,242

II КП

1,25

1,2

1,54

13,7

0,115

0,112

0,227

ВЭ

1,35

1,3

1,56

14,7

0,108

0,106

0,214


Энтальпии дымовых газов на 1 кг топлива подсчитываются по формуле:


Iг = Ioг + (α-1) Iов, кДж/ кг


где: Ioг - энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α = 1 и температуре газов υ,°С, кДж/ кг; Iов - энтальпия теоретически необходимого воздуха при нормальных условиях, кДж/ кг;

Значения Ioг и Iов для заданного топлива приведены в таблице.


При αт = 1,1 и υ = 900 ÷ 1900°С

Iг = 15872 + 0,1 · 13658 = 17238

Iг = 19820 + 0,1 · 17002 = 21520

Iг = 23852 + 0,1 · 20395 = 25892

Iг = 27989 + 0,1 · 23873 = 30376

Iг = 32193 + 0,1 · 27359 = 34929

Iг = 36452 + 0,1 · 30883 = 39540

При αIкп = 1,15 и υ = 500 ÷ 1100°С

Iг = 8375 + 0,15 · 7291 = 9469

Iг = 12020 + 0,15 · 10441 = 13586

Iг = 15872+ 0,15 · 13658 = 17921

Iг = 19820 + 0,15 · 17002 = 22370

При αIIкп = 1,25 и υ = 300 ÷ 700°С

Iг = 4885 + 0,25 · 4292 = 5958

Iг = 8375 + 0,25 · 7291 = 10198

Iг = 12020 + 0,25 · 10441 = 14630

При αвэ = 1,35 и υ = 100 ÷ 300°С

Iг = 1592 + 0,35 · 1412 = 2086

Iг = 4885 + 0,35 · 4292 = 6387


Рассчитанные значения энтальпий сведем в таблицу 3.


Таблица 3. Энтальпии продуктов сгорания

t,°С

Ioг, кДж/кг

Iов, кДж/кг

Iг = Ioг + (α-1) Iов, кДж/ кг

αт = 1,1

αIкп = 1,15

αIIкп = 1,25

αвэ = 1,35

I

I

I

I

I

I

I

I

100

1592

1412







2086


300

4885

4292





5958


6387

4301

500

8375

7291



9469


10198

4240



700

12020

10441



13568

4117

14630

4432



900

15872

13658

17238


17921

4335





1100

19820

17002

21520

4282

22370

4449





1300

23852

20395

25892

4372







1500

27989

23873

30376

4484







1700

32193

27359

34929

4553







1900

36452

30883

39540

4611








Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива.

Располагаемое тепло на 1 кг топлива:


Qрр = Qнр + h тл;


где: Qнр - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива,


Qнр = ;


Qв.вн - тепло, внесенное поступающим в теплогенератор воздухом, при подогреве последнего вне агрегата, считаем Qв.вн = 0;

h тл - физическое тепло топлива, для мазута h тл = Стл×tтл.

tтл - температура топлива, равняется 120 0С

Стл - теплоемкость мазута


Стл=1,74+0,0025 tтл=1,74+0,0025х120=2,04

h Тл=2,04х120=244,8 кДж/кг

Следовательно, Qрр = 40277+244,8 =40521,8 =9694,2Ккалл/кг.


Потери тепла от химической и механической неполноты сгорания топлива составляют соответственно:


q3 = 1 %,

q4 = 0


Потери тепла с уходящими газами:


q4), %


где: Iух - энтальпия уходящих газов; принимаем при соответствующем избытке воздуха α ух = α"вэ = 1,35 и температуре уходящих газов tх = 195°С Iух = 4300;

I˚хв - энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха,


I˚хв = Vº · С хвt при t = 30°С С хв = 39,8 кДж/кг, тогда

I˚хв = 10,6 · 39,8·1,53 = 655,5 кДж/кг

q2 = = 8%


Потери тепла от наружного охлаждения:


%


Коэффициент полезного действия котлоагрегата определяется:


= 100 - (q2 + q3 + q4 + q5) = 100 - (8+ 1+ 0 + 2,2) = 88,8%


Коэффициент сохранения тепла:


= = 1 - 2,2/ (2,2+ 88,8) =0,975


Тепло, полезно отданное в паровом котле:


Qка = Dнп (iнп - i пв) + Dпр (iкв - i пв) где:


Dнп - количество выработанного насыщенного пара,


Dнп = 10000 кг/ч = 2,7 кг/с


Dпр - расход воды на продувку котла,


,


где p - процент продувки,


Dпр = = 0,081кг/с


iнп - энтальпия насыщенного пара, определяется по таблицам по давлению в барабане котла, iнп = 2788 кДж/кг;

iпв - энтальпия питательной воды,


iпв = С в · t пв, кДж/кг,


где: С в - теплоемкость воды, С в = 4,19 кДж/ (кг ·°С)


t пв - температура питательной воды, принимаем t пв = 100°С


iпв = 4,19 · 100 = 419 кДж/кг;


iкв - энтальпия кипящей воды в барабане котла, определяется по таблицам по давлению в барабане, iкв = 830 кДж/кг;


Qка = 2,7· (2788 - 419) + 0,081· (830 - 419) =6429,6кВт


Расход топлива, подаваемого в топку:


В = = =0,178кг/с =643,2 кг/ч;


Расход топлива на весь период работы котла



=666,9Ккалл/кг-энтальпия насыщенного пара.


- теплота 10т пара.

- теплота вырабатываемая одним котлом за 200ч.


Нам нужно выработать за 200ч 1000Гкалл, а один котел вырабатывает 1320Гкалл, следовательно, нам нужно запускать его на 75,75% от максимальной мощности.

Все расчётные данные остаются такими же, только изменится



Расход топлива на весь период работы второго котла Из полученных результатов видно, что запуск второго котла нам не нужен.




Случайные файлы

Файл
93987.rtf
63519.rtf
18570-1.rtf
151260.rtf
LiveEtica.doc