Алгоритм теплового расчёта и материальный баланс котельного агрегата. Объём и состав продуктов сгорания. Материальный баланс котла

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ - Котельные установки промышленных предприятий

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Источником энергии для котельных установок различного назначения на промышленных предприятиях являются природные и искусственные топлива, в твердом, жидком и газообразном состояниях и т.п.

В настоящее время и на обозримую перспективу основным источником первичной энергии для котельных установок промышленных предприятий является органическое топливо.

а) бурые МДж/кг, %;

б) каменные

МДж/кг,

в) антрациты МДж/кг, %;

д) полуантрациты МДж/кг, %;

з) горючие сланцы МДж/кг, %;

к) торф МДж/кг, %.

Используется также промпродукт – высокозольные отходы углеобогащения и шлам, образующийся при мокром обогащении углей

%).

Применяются различные заменители твердого топлива – брикеты из угля , брикеты из торфа , городской мусор и другие отходы.

На промышленных предприятиях в котельных установках в качестве жидкого топлива продолжает ещё использоваться мазут – остаточный продукт нефтепереработки

. В соответствии с ГОСТ 10585-75 применяются топочные мазуты марок 40 В с государственным знаком качества и 40,100 В с государственным знаком качества и 100.

2.1 Газообразное топливо

Газообразное топливо – это различные горючие газы. Применяют:

а) природные газы ;

б) попутные газы ;

в) промышленные газы:

1) доменный ;

2) коксовый

В состав газа входят: метан (СН4), углеводороды высших порядков (SСmHn), водород (h3 ), азот (N), углекислый газ (СО2), сероводород (h3S).

Если состав твердых и жидких топлив задан в процентах на горючую массу, то при определенных значениях рабочей зольности и влажности АР и WP, %, состав топлива на рабочую массу можно определить умножением имеющихся значений Сr, Hr, Or, Nr, на коэффициент

(2.1)

т.е. и т.д.

При этом

СР+НР+ОР+NP++AP+WP=100 % (2.2)

Пересчет теплоты сгорания с известной горючей массы

на рабочую

, МДж/кг, может быть выполнен по формуле

. (2.3)

Теплота сгорания газообразного топлива , МДж/кг, подсчитывается по составу газа и теплоте сгорания отдельных его горючих составляющих:

(2.4)

где СO, h3, h3S, Ch5 – объемное содержание в топливе отдельных компонентов, %;

QCO, , ,

и т.д. – теплота сгорания газов, МДж/м3.

В котлах сжигают также смесь топлив. При сжигании смеси двух топлив (твердых или жидких) теплоту сгорания 1 кг смеси МДж/кг, можно подсчитать по формуле:

(2.5)

где - массовая доля одного из топлив в смеси;

- теплоты сгорания компонентов смеси, МДж/кг.

Если смесь задана в долях по тепловыделению входящих в ее состав топлив, то для перехода к массовым долям используется формула

(2.6)

где - доля одного из топлив в общем тепловыделении смеси.

При сжигании смеси твердого или жидкого топлива с газообразным расчеты условно ведут на 1кг твердого или жидкого топлива с учетом приходящегося на него количества газообразного топлива. Условная теплота сгорания смеси топлив подсчитывается по формуле

, (2.7)

где - теплота сгорания твердого (или жидкого) топлива, МДж/кг;

- теплота сгорания газообразного топлива, МДж/м3;

х – количество газа, приходящегося на 1 кг твердого или жидкого топлива, м3/кг.

Если смесь твердого или жидкого топлива с газом задана в долях по тепловыделению каждого вида топлива, то количество газа, приходящееся на 1 кг твердого или жидкого топлива, составляет

, (2.8)

где

- доля твердого или жидкого топлива в суммарном тепловыделении смеси.

При оценке эффективности использования топлива применяют понятие об условном топливе. При расходе реального топлива В, кг/с, с теплотой сгорания расход условного топлива, кг/с, составит

. (2.9)

Для сравнения различных топлив, сжигаемых в котлах, применяют приведенные характеристики топлива, % кг/МДж:

- приведенная зольность ; (2.10)

- приведенная влажность ; (2.11)

- приведенная серность ; (2.12)

показывающие количество золы, влаги и серы, приходящиеся на 1 МДж топлива.

2.2 Материальный баланс котельной установки

На рисунке 2.1 показана схема материальных балансов рабочих веществ в котле.

В приходной части баланса процесса горения – количество топлива В, кг/с, и окислителя – воздуха LВ, кг/с, организованно поступающих в топку для сжигания, а также воздух, подсасываемый по тракту котла в топку ΔL1, и балластный воздух ΔL2 и ΔL3 , не участвующий в процессе горения топлива.

В расходной части материального баланса (в общем виде) – газообразные продукты сгорания, покидающие котел, Lr, кг/с, и твердые минеральные остатки – зола (шлак), выпадающие по тракту ( Gзл1, Gзл2), улавливаемые в золоуловительной установке (Gзл3) и уносимые газообразными продуктами сгорания (Gзл4), кг/с.

В общем случае уравнение материального баланса процесса горения топлива в котле имеет вид

. (2.13)

При работе на газообразном топливе в этом уравнении не содержатся члены, характеризующие твердые минеральные составляющие. При работе котла под наддувом отсутствуют присосы воздуха.

При определении расхода окислителя (кислорода, воздуха) учитывают, что для твердого и жидкого топлив, состав рабочей массы которых задается в процентах, горючими составляющими являются углерод, водород и сера:

В соответствии с результативной стехиометрической реакцией

C + O2 = CO2

12кг + 32кг = 44кг

для сжигания 1 кг C до CO2 требуется кислорода :

где 1,428 - плотность кислорода, кг/м3.

Для газообразного топлива, состав которого задается в объемных долях(%), CO + h3 + h3S + ΣCmHn + CO2 + N2 + O2 = 100, горючими составляющими являются CO, h3, h3S и различные углеводороды CmHn :

CO + h3 + h3S + ΣCmHn + CO2 + N2 + O2 = 100

В соответствии с результативной реакцией

CO + 0,5 O2 = CO2

на 1 м3 CO затрачивается = 0,5 м3/м3 кислорода.

Теоретический расход кислорода , м3/кг, необходимого для полного сгорания 1кг твердого или жидкого топлива с учетом кислорода Op, имеющегося в топливе, определяется по формуле:

, (2.14)

а для сгорания 1 м3 газообразного топлива, м3/м3,

(2.15)

При использовании атмосферного воздуха (О2 = 21%) его теоретический расход на горение составляет, м3/кг

В связи с этим при сжигании твердого или жидкого топлива теоретическое количество расходуемого на горение сухого воздуха, м3/кг, определяется по формуле:

, (2.16)

а при сжигании сухого газообразного топлива, м3/м3

. (2.17)

Так как обеспечить идеальное смешение воздуха с топливом в процессе подготовки топлива к сжиганию не удается, то для более полного выгорания топлива воздух в топку котла подают в количестве >.

Действительное количество воздуха, поступающего в топку, м3/кг

. (2.18)

Коэффициент избытка воздуха αт =/ зависит от вида сжигаемого топлива, его качества, степени измельчения, способа сжигания, а также от конструкции топочного устройства и составляет 1,01 – 1,5. Чем благоприятнее условия для смешения газообразного окислителя с горючими элементами топлива, тем значением αт может быть меньшим.

В котельных установках, работающих под разрежением, в газоходах за топкой коэффициент избытка воздуха обычно возрастает из-за присоса холодного воздуха, что определяется недостаточной герметизацией лючков, гляделок, обмуровки и т.п. В связи с этим в уходящих газах коэффициент избытка воздуха αу.г. > αт

αу.г. = αт + Σ Δα. (2.19)

Присосы воздуха в газоходы котла являются нежелательными. Они приводят к снижению температурного уровня газов, что ухудшает теплопередачу, а также к увеличению их объема, что повышает расходы энергии на удаление продуктов сгорания.

Присос воздуха по элементам котла и газоходам, находящимся под разрежением, а также в пылеприготовительную установку составляет

Δα = 0 ÷ 0,2 .

При работе котла под давлением в газовом тракте присос воздуха отсутствуют.

2.3 Состав и количество продуктов сгорания

В общем случае в топке котла газообразные продукты сгорания, представляемые суммой объемов отдельных газов на единицу количества топлива, могут содержать, м3/кг ( м3 / м3 ) :

Vг = VCO2 + VSO2 + VCO + Vh3 + ΣVCmHn + VN2 + VO2 + Vh3O (2.20)

В выражение входят продукты полного сгорания (CO2, SO2, h3O) и неполного (CO, h3, CmHn) сгорания топлива, а также избыточный воздух

(O2 N2).

При разделении продуктов сгорания на сухие газы и водяные пары можно записать :

Vг = Vс.г. + VН2O= VRO2 + VCO + VN2 + VO2 + Vh3O, (2.21)

где VRO2 - объем трехатомных газов.

Дальнейшая часть сводится к расчету используя эмпирические уравнения:

VRO2 ,

VْN2 ,

Vْh3O .

Определяем Vг как сумма сухих газов и h3O

Vг = Vc.г. + Vh3O , (2.22)

при α > 1

Vс.г. = VRO2 + VْN2 + (α – 1) Vْв , (2.23)

Vh3O = Vْh3O + 0,0161 (α – 1) Vْв , (2.24)

Vг = VRO2 + VْN2 + Vh3O + (α – 1) Vْв (2.25)

2.4 Энтальпия продуктов сгорания и диаграмма

В общем случае энтальпия продуктов сгорания

I = Iг + Iзл (2.26)

При α = 1

Iْг = VRO2(ct)RO2 + VْN2(ct)N2+ Vْh3O(ct)h3O + Iзл (2.27)

Энтальпия золы, МДж/кг

, (2.28)

где – доля золы топлива, уносимой газами,

– энтальпия 1 кг золы.

– зависит от топлива, типа и конструкции топки, выбирается по рекомендации.

Поскольку коэффициент избытка воздуха изменяется по газоходам котла, то

Iг = Iْг + (α – 1) Iْв , (2.29)

Энтальпия теоретически необходимого воздуха :

Iْв = Iْв (ct)в (2.30)

По указанным формулам вычисляют энтальпии для разных α и строят I,t – диаграмму( Рис. 2.2) .

1— топочная камера; 2 — испарительные поверхности нагрева; 3— экономайзер; 4 — пароперегреватель; 5 — воздухоподогреватель; 6 —золоуловитель

Рисунок 2.1 - Схема материальных балансов рабочих веществ в котле:

1 – область температур для воздухоподогревателя, 2 – для экономайзера,

3 – для пароперегревателя, 4 – для котельного пучка (фестона),

5 – для топки.

Рисунок 2.2 - Примерный характер I, t-диаграммы

bookwu.net

Задание

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»

в г. Смоленске.

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Расчетное задание

по курсу “ теплогенерирующие установки промышленных предприятий “

на тему

“тепловой расчет парогенераторов, используемых на объектах промышленной теплоэнергетики ”

Студент: Хамдамов А.П.

Группа: ЭО-12

Преподаватель:

Любова Т.С.

Смоленск 2014

В соответствии с заданной маркой котла и заданным видом топлива составить материальный, тепловой и эксергетический балансы парового котла.

Привести принципиальную схему котла с указанием всех его элементов.

Начальные параметры

Вариант 10. Котел: Е-50-3,9-400

Температура питательной воды - =140

Величина продувки – Р=2%

Температура перегретого пара -

Топливо – №8(донецкий).

Влажность пыли Wп=3+0,14N=3+0.14*18=5.52

Влажность воздуха Wв=0,6+0,01*18=0,78

Температура угольной пыли tп=80+18*0,05=80,9

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель tвп=30+18*0,01=30,18

Бассейн, месторождение	Класс или продукт обогащения	Состав рабочей массы топлива, %
Бассейн, месторождение	Класс или продукт обогащения
Донецкий(НА)	Каменный уголь	5,0	20,9	2,4	66,6	2,6	1,0	1,5

=1,2

Материальный баланс

Для твердого топливо состав рабочей массы нужно пересчитывать, поскольку в топку приходит пыль.

100%=5,0%+20,9%+2,4%+66,6%+2,6%+1,0%+1,5%

Пересчитанный состав топлива

Бассейн, месторождение	Класс или продукт обогащения	Состав рабочей массы топлива, %
Бассейн, месторождение	Класс или продукт обогащения
Донецкий	Каменный уголь	5,52	20,785	2,387	66,234	2,586	0,995	1,493

100%=5,52%+20,785%+2,387%+66,234%+2,586%+0,995%+1,493%

1) Теоретический расход сухого воздуха, необходимый для сжигания 1кг топлива определяем по формуле:

2) Действительный объем воздуха, необходимый для горения:

3) Объем дымовых газов определяем как сумму объемов трехатомных газов, азота, кислорода и водяных паров.

Объем трехатомных газов:

Объем азота:

Объем кислорода:

Объем водяных паров:

4) За счет термического разложения минеральной части остаток массы золы уменьшается. Это учитывается с помощью коэффициента угар,

Коэффициент уноса определяется в зависимости от паропроизводительности и вида топлива: .

Масса золы определяется по формуле:

5) Масса шлака определяется по формуле:

6) Масса, переходящая в газ из минеральной части:

7) Плотности образующихся при горении веществ:

На основании расчета процесса горения определяем массу продуктов сгорания путем умножения полученных объемов на плотность образующихся веществ, а результаты расчетов заносим в таблицу.

Приход	кг/кг	Расход			кг/кг
1.Топливо:			1.Продукты горения:
	0,0239	Масса трехатомных газов:		1,958
	0,66234
	0,20785	Масса азота:		7,85
	0,02586
	0,00995	Масса кислорода:			0,396
	0,01493	Масса водяных паров:			0,387
	0,0552	2.Масса золы,
		3.Масса шлака,			0,00915
2.Воздух: 0.797.9241.25	10,2	4.Масса, переходящая в газ из минеральной части,
Итого:	11,2	Итого:			11,1995

Определим погрешность материального баланса:

studfiles.net

Алгоритм теплового расчёта и материальный баланс котельного агрегата. Объём и состав продуктов сгорания.

Расчетная схема котла состоит из следующих элементов:

Топочный объем с радиационными поверхностями нагрева;
Конвективные испарительные поверхности нагрева;
Экономайзерные поверхности для подогрева воды;
Воздухоподогреватели;
Пароперегреватели.

Тепловой расчет производят путем составления материального и теплового баланса котла в целом и отдельно его элементов – топочного объема, включая его радиационные поверхности нагрева, конвективных поверхностей нагрева, хвостовых поверхностей нагрева (экономайзер, воздухоподогреватель и др.).

Схема последовательности теплового расчета котла.

Материальный баланс котла в целом составляют: для газовоздушного и пароводяного тракта парового котла: материальный баланс процессов преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания описывается уравнением:

В левой части представлены расходы топлива В и окислителя , организовано поступающего в опочный объем, а также расход воздуха , подсасываемого при работе котла под разряжением по газовому тракту:

- это присосы воздуха в топку котла, конвективные поверхности нагрева, воздухоподогреватель.

В правой части уравнения представлены газообразные продукты сгорания покидающие котел GГ и твердые минеральные остатки при сжигании твердого топлива , выпадающие по газовому тракту.

и - остатки, выпадающие по газовому тракту при сжигании твердого топлива, - остатки, улавливаемые золоуловителем, - остатки, уносимые с продуктами сгорания.

Материальный баланс для пароводяного тракта парового котла описывается уравнением вида:

обычно расчет материального баланса для газовоздушного тракта производится на 1 кг сжигаемого топлива и уравнение принимает следующий вид:

При расчете объема воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, необходимо знать расход кислорода для облегчения химической реакции горения. Состав топлива задается в % на 1 кг рабочего состояния жидкого или твердого топлива:

или его составляющих в % на 1 м3 для газообразного топлива.

При окислении горючих компонентов топлива будут происходить следующие химические реакции:

С+О2 ↔ СО2; S+O2 ↔ SO2; 2Н2+О2 ↔ 2Н2О

12,01кг+32кг=44,01кг 32,06кг+32кг=64,06кг 4,032кг+32кг=36,032кг.

Объем кислорода, необходимого для выгорания горючих компонентов топлива и объемы образующихся при этом продуктов сгорания приведены в таблице:

Компоненты топлива	Объем О2, необходимый для сгорания топлива м3/кг	Объем образующихся продуктов сгорания м3/кг
1 кг С	1.866	1.866CO2
1 кг С	0.933	1.866CO
1 кг Н	5.560	11.12h3O
1 КГ S	0,7; 0,96*	0.7SO2
1 м3 СО	0,5	1.0CO2
1 м3 Н2S	0,5	1.0SO2
1 м3 h3	0,5	1.0h3O
1 м3 Ch5	2,0	1.0CO2+2.0h3O
1 м3 CmHn	m+n/4	mCO2+n/2 h3O

0.96* - при горении колчеданной серы с учетом затрат О2 на окисление Fe.

Теоретический объем кислорода для полного сгорания горючих компонентов, заключенных в 1 кг топлива определяется по формуле:

а для 1 м3 газообразного топлива по формуле:

В 1 м3 воздуха - 21% кислорода. Поэтому теоретический объем, необходимый для полного сгорания 1 кг твердого и жидкого:

или 1 м3 газообразного топлива составит :

Для обеспечения полного сгорания топлива в топочный объем вводится воздуха больше, чем это необходимо по химической реакции VB>VO.

Вводится понятие коэффициента избытка воздуха:

Коэффициент избытка вбирают для получения максимального КПД котла при допустимых выбросах окислов азота.

При сжигании угля α=1,2 – 1,6 в зависимости от вида топки.

При сжигании газа и мазута α=1,05 – 1,1.

В котлах, работающих под разряжением всвязи с присосами воздуха по ходу газового тракта α повышается:

megalektsii.ru

2. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Тепловой поверочный расчет котельного агрегата КЕ-25-14-225С

Лекция 1. Материальный баланс парогенератора. 1.2 Материальный баланс процесса горения топлива Источники энергии для парогенераторов.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ

Федеральное агентство по образованию РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет Е.А. Бойко ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

Подробнее

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОИЗВОДСТВА

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина

Подробнее

Виды и свойства топлива

Виды и свойства топлива Промышленное топливо - горючее вещество, способное легко окисляться в среде воздуха с выделением большого количества тепла и с образованием газообразных продуктов горения. По происхождению

Подробнее

Лекция Твердое топливо

Лекция 3. 1.4.Твердое топливо Наиболее распространенными видами твердого топлива являются бурые и каменные угли, антрациты, горючие сланцы, древесина и торф. Бурые угли не спекаются, отличаются большим

Подробнее

NOVOTHERM - РАЦИОНАЛ 1

Основы сжигания жидкого топлива Воздушно-топливная смесь 2 Полное сгорание топлива 3 Сгорание топлива при недостатке воздуха 4 Сгорание топлива при избытке воздуха 5 Избыток воздуха и остаточное содержание

Подробнее

ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

п.п. Вопросы Ответы 1. Общие требования

О П Р О С Н Ы Й Л И С Т Д Л Я З А К А З А К О Т Л А п.п. Вопросы Ответы 1. Существует котельное помещение или предполагается его строительство 1. Общие требования 2. Количество котельных агрегатов, подлежащих

Подробнее

NOVOTHERM - РАЦИОНАЛ 1

Основы сжигания газа Состав газа и воздуха 2 Полное сгорание газа 3 Сгорание газа при недостатке воздуха 3 Сгорание газа при избытке воздуха 4 Избыток воздуха 5 Технический КПД сгорания газа 6 КПД и температура

Подробнее

Перейти на страницу с полной версией»

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет Е. А. БОЙКО РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УГЛЕЙ Монография Красноярск СФУ 2011 1 УДК 621.45 ББК 31.35 Б72

Подробнее

ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. Е.А. Бойко

Подробнее

7. Потери теплоты с конденсатом

Энергосберегающие мероприятия в котельных различного назначения Основные виды потерь топлива и теплоты в котельных 1. Потери твердого и жидкого топлива при хранении 2. Потери теплоты в котельных установках

Подробнее

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Факультет естественных

Подробнее

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН ГБОУ ВПО «АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ» Кафедра «Промышленная теплоэнергетика» ПРОГРАММА вступительного испытания профессиональной

Подробнее

ОАО ТКЗ «Красный котельщик»

XVII Международный симпозиум «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение» 14-16 марта 2017г., г. Казань ОАО ТКЗ «Красный котельщик» СЖИГАНИЕ НЕФТЯНОГО КОКСА В ГАЗОМАЗУТНЫХ КОТЛАХ С УСТАНОВКОЙ СОВРЕМЕННОГО

Подробнее

КОТЛЫ ПАРОВЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР КОТЛЫ ПАРОВЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГОСТ 3619 89 (СТ С Э В 3034 81) Издание официальное БЗ 2 89/144 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР п о СТАНДАРТАМ Москва

Подробнее

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ Преимущества газовых котлов:

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ Котел это устройство, предназначенное для сжигания топлива с получением теплоты и использованием ее вне самого устройства. Для создания комфортных параметров микроклимата в помещении необходимо

Подробнее

СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

ТЕРМОДИНАМИКА Первый закон термодинамики; второй закон термодинамики. Реальные газы; водяной пар; термодинамические свойства реальных газов; PV - диаграмма; таблицы термодинамических свойств веществ. Истечения

Подробнее

Промышленная теплоэнергетика

Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра энергосбережения, гидравлики и теплотехники Промышленная теплоэнергетика Методические рекомендации по курсовому

Подробнее

docplayer.ru

9. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата. Топливо. Тепловой баланс котельного агрегата

Показатели работы топочных устройств. Материальный баланс. Тепловой баланс котельной установки

Показатели работы топочных устройств.

Пригодность для сжигания того или иного топлива.
Тепловая мощность Q=BPQPP(МВт) BP-расход горючего (кг/сек) QPP-располагаемая теплота сгорания (Мдж/кг)
Видимая объемная плотность тепловыделения (удельное тепловое напряжение топочного объема) qV=BPQPP/VT(МВт/м3)
Удельное тепловое напряжение зеркала горения qR=BPQPP/R(МВт/м2) R-поверхность зеркала горения.
Видимое тепловое напряжение поперечного сечения топки qf= BPQPP/f (МВт/м2)
Коэффициент избытка воздуха a=VВ/VВ0 VВ0-теоретически необходимое кол-во воздуха.
Величина механического недожога qМН-механический недожог-доля теплоты которая не выделилась.
Химический недожог
Давление, под которым работает топка
Доля золоуноса aУН
Температура дутьевого воздуха tВ газообразные и жидкие »2000С твердые»4500С

Материальный баланс.

Цель составления материального баланса.

1. Определение кол-ва окислителя необходимого для сжигания заданного кол-ва горючего.

2. определение состава и кол-ва продуктов сгорания LВ+BРР+åDLi=LГ+åGi

LВ-кол-во воздуха подаваемое в топку котла

BРР-кол-во горючего

DLi-выбросы воздуха

LГ-кол-во топочных газов в окр. среду

Gi-масса шлаков и золы

Расчет м.б. производится на 1 кг. Тв. Или жид. Или 1 н*м3 газообразных горючих.

Кол-во газообразного горючего проводится при нормальных физических условиях.

Расчет окислителя на основе закона сохранения массы

2Н2+О2=2Н20 1С+8/3О2=11/3СО2 4Н2+32О2=36Н20 1Н2+8О2=9Н20 1С+1О2=2СО2

Расчет кол-ва окислителя необходимого для сжигания 1Кг твердого топлива

НР+СР+ОР+NP+SPг ор+АР+WP=100% LO2=(8 НР+8/3 СР+ SPг ор- ОР)/100 (КГО2/1кггор)

VВ0==(8 НР+8/3 СР+ SPг ор- ОР)/100 rO2 gO2 (М3ВОЗ/1кггор) g=0,21 rO2 =1,431Þ VВ0=0,0889(СР+0,375 SPг ор)+0,265 НР+0,033 ОР (М3/1кггор) – теоретически необходимое кол-во воздуха для сжигания 1кг. Тв. Топлива (или жидкого) a= VВ/VВ0 1,03¸1,25

Определение кол-ва и состава продуктов сгорания.

VГ=VCO2+VSO2+Vh3O+VN2+(a-1) VВ0+VNO+VCO+Vh3+VCmHn

VRO2=11СР/3 ·100 ·rСO2+2SP/100 2,86) (НМ3/1кггор) rСO2=1,964

V0N2=0.79 VВ0+NP/100·rN2 (НМ3/1кггор) rN2=1.251

Vh3O=9 НР/100*0.804+ WP/100*0.804+dVВ0/1000*0.804+GФ/0.804d-влагосодержание дутьевого воздуха GФ-расход дутьевого пара VИЗБВ=(a-1) VВ0

Для газообразного:

VВ0=0,0426(0,9СОР+0,5 НP2+1,5Н2SP+å(m+n/4)CmHPn-OP2) (HМ3/HM3ГАЗА)

VRO2=0,01(СОР2+ СОР+ Н2SP+å(mCmHPn)) (HМ3/HM3ГАЗА)

V0N2=0,79 VВ0+0,01 NP2 V0Н2О= 0,01(НP2+2 Н2SP+ån/2CmHPn+0,124dГ+0,124 dВVВ0)

Для любых горючих совокупный объем сухих продуктов сгорания

VСГ= VRO2+ V0N2+(a-1) VВ0 Vh3O= V0h3O+0,0161(a-1) VВ0 VГ= VСГ+ Vh3O [M3/КГГАЗА]

Тепловой баланс котельной установки.

QПРИХ=QРАСХ QПРИХ=QPP= QPП+ QФТ+ QСР.В.+ QПАР

QРАСХ= QПОЛЕЗ+ QУХ.+ QХ.Н.+ QМ.Н.+ QН.О.+ QКР.Ш+- QНЕУСТ.РЕЖИМ

Полезная теплота - теплота воспринятая рабочим телом (QПОЛЕЗ) теплота потерянная с уходящими газами (QУХ)теплота потерянная при механическом недожоге (QМ.Н) теплота потерянная при химическом недожоге (QХ.Н) теплота потерянная из-за контакта с окружающей средой (QН.О) теплота теряемая с критической теплотой шлака (QКР.Ш) теплота затрачиваемая на нагрев конструкции котла при растопке (+) или возвращение рабочему телу от конструкции (-) (QНЕУСТ.РЕЖИМ) теплота, отводимая от балок конструкции.

Энтальпия топочных газов HГ=åНi=[VRO2(C’PJ)RO2+ VN2(C’PJ)N2+V0h3O(C’PJ)h3O+(a-1) V0B(C’PJ)B]JÞ HГ=(A+BJ)J C’P-объемная теплоемкость J-температура топочных газов. Теплота, полезно используемая в К.У. расходуется на подогрев питательной воды образование пара и его перегрев на продувку и т.д.

QПОЛЕЗ=D/B(hПП- hПВ)+ DН.П./B(hНП- hПВ)+ DПР/B(h’К- hПВ)+DВТ/В(h’’ВТ- h'ВТ)

D-паропроизводительность В-расход горючего А-теплота воспринятая перегретым паром Б-теплота воспринятая насыщенным паром идущим на производство В-теплота воспринятая продувочной водой Г-теплота воспринятая вторичным перегревателем D/B(hПП- hПC)= D/B[(hПП- hHC)+ (hHП- h’’ЭК)+ ( h’’ЭК- h'ПВ)

100%=1/QPP[QПОЛЕЗ+ QУХ.+ QХ.Н.+ QМ.Н.+ QН.О.+ QКР.Ш+- QН.Р]100

100%=[q1+q2+q3+q4+q5+q6+-q7]- в относительных величинах

q1= QПОЛ/ QPP100%-доля полезно используемой теплоты сгорания топлива q1=hБРК-КПД Брутто (не учитывает энергии идущей на котел и теплоты на собственные нужды) q2= QУХ/QPP100%-доля теплоты теряемая с уходящими газами зависит от энтальпии уходящих газов. q2=[(HУХ-a HХВ)(100- q4]/ QPP q3= QХН/QPP100%-доля теплоты теряемая от х.н. Причины х.н.:1)Низкий коэффициент избытка воздуха. 2)несовершенство смеси образования 3) низкий уровень температур. 4)малые размеры топки 5)высокий уровень температур Þрекомбинация продолжительности сгорания 6)Объемная плотность тепловыделения в топке (qV)

q4-доля теплоты теряемая от мех.недожога (0¸5%) при сжигании газообразных и мазута =0 q5-доля теплоты теряемая с наружным охлаждением (0,2¸1%) QНО=FСТ/B [a(tCT-tXB)+C [(TCT/100)4-(TXB/100)4]] XB-холодный воздух

q5= QНО/QPP100% для D<250кг/с q5=D/60/LgD q6-доля теплоты теряемая с шлаками (0¸3%) при жидком шлакоудалении для газа =0 QШЛ=aШЛС(tШЛ)АРÞ

vunivere.ru

Каталог товаров:

Алгоритм теплового расчёта и материальный баланс котельного агрегата. Объём и состав продуктов сгорания. Материальный баланс котла

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ - Котельные установки промышленных предприятий

Задание

Начальные параметры

Материальный баланс

Алгоритм теплового расчёта и материальный баланс котельного агрегата. Объём и состав продуктов сгорания.

2. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Тепловой поверочный расчет котельного агрегата КЕ-25-14-225С

Похожие главы из других работ:

4.1 Материальный баланс

2.2 Материальный баланс

Материальный баланс

7. Материальный баланс

3.3 Материальный баланс

2.1 Материальный баланс

6.1 Материальный баланс

2.5 Материальный баланс

1. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

4. Материальный баланс

2.15 Материальный баланс

1.1 Материальный баланс

1.1 Материальный баланс

2.2 Материальный баланс

3. Материальный баланс теплотехнологического процесса и тепловой баланс рабочей камеры

Лекция 1. Материальный баланс парогенератора. 1.2 Материальный баланс процесса горения топлива Источники энергии для парогенераторов.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОИЗВОДСТВА

Виды и свойства топлива

Лекция Твердое топливо

NOVOTHERM - РАЦИОНАЛ 1

ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

п.п. Вопросы Ответы 1. Общие требования

NOVOTHERM - РАЦИОНАЛ 1

Перейти на страницу с полной версией»

ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. Е.А. Бойко

7. Потери теплоты с конденсатом

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

ОАО ТКЗ «Красный котельщик»

КОТЛЫ ПАРОВЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ Преимущества газовых котлов:

СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

Промышленная теплоэнергетика

9. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата. Топливо. Тепловой баланс котельного агрегата

Похожие главы из других работ:

5.5 Тепловой расчет котельного агрегата

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

2.1 Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива

3 Тепловой расчёт котельного агрегата

8. Тепловой баланс котельного агрегата

3.4 Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата

Тепловой баланс котельного агрегата

11. Тепловой баланс котельного агрегата

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) И РАСХОД ТОПЛИВА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

3.3 Тепловой баланс котельного агрегата

3.4 Упрощенный эксергетический баланс котельного агрегата

Тепловой расчет котельного агрегата

2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) И РАСХОД ТОПЛИВА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Показатели работы топочных устройств. Материальный баланс. Тепловой баланс котельной установки

Расчет кол-ва окислителя необходимого для сжигания 1Кг твердого топлива

Для любых горючих совокупный объем сухих продуктов сгорания

Смотрите также