Краткое описание котла типа ДКВР

 
 

Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1м³ топлива при температуре °C,

, кДж/м³.

Изменение энтальпии  газов_, кДж/м³.

_, кДж/м³ 

где - расчетное значение энтальпий, кДж/м³

- предыдущее по отношению  к расчетному значение энтальпии, кДж/м³.

      Показатель ∆I_r снижается по мере уменьшения температуры газов °C.

Нарушение этой закономерности указывает на наличие  ошибок в подсчете энтальпий.

     Таблицей  придется постоянно пользоваться в дальнейших расчетах. По ней определяются энтальпия по известной температуре или температура по известной энтальпии. Расчеты ведутся методом интерполяции по следующим формулам:

     -энтальпия  по заданной температуре ϧ

      , кДж/м³,

     Или

      , кДж/м³; 
 
 
 
 

     .

       

      - температура по заданной энтальпии I

      ,°C,

     или

      °C,

где, энтальпии  газов принимаются по графе I_r, а энтальпии воздуха - по графе I_o.в 

Примеры расчета интерполяций

(исходные  данные из I-ϧ таблицы) 

Расчеты:

      а) при известной температуре газов ϧ =152°C (дано по условию) 

I_r = кДж/м³ 
 

Формула из книжки…….. 
 

3. Тепловой  баланс котла и  расход топлива.

 
 

1. Тепловой  баланс котла.

 
 

     Составление теплового баланса котла заключается  в установлении равенства между  поступившим в котел количеством тепла, называемым располагаемым теплом Q_p, и суммой полезно использованного тепла Q₁ и тепловых потерь Q₂, Q₃, Q₄, Q₅, Q₆. На основании теплового баланса вычисляются КПД и необходимый расход топлива.

     Тепловой  баланс составляется применительно  к установившемуся тепловому  состоянию котла на 1 кг (1 м³ ) топлива при температуре О °С и давлении 101,3 кПа.  
 

     Общее уравнение теплового баланса  имеет вид: 

     Q_р + Q_в.вн + Q_ф = Q₁+ Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ +Q₆, кДж/м³,  
 
 
 
 
 

где Q_р - располагаемое тепло топлива, кДж/кг;

Q_в.вн - тепло, внесенное в топку воздухом при его подогреве вне котла, кДж/ м³;

Q_ф - тепло, внесенное в топку паровым дутьем («форсуночным» паром), кДж/ м³;

Q₁- полезно использованное тепло, кДж/ м³;

Q₂ - потеря тепла с уходящими газами, кДж/ м³;  

Q₃- потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива, кДж/ м³;

Q₄ - потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива, кДж/ м³;

Q₅- потеря тепла от наружного охлаждения, кДж/ м³;

Q₆ - потеря с теплом шлаков, кДж/ м³.

      В условиях курсового проектирования при сжигании газообразного топлива в отсутствии внешнего подогрева воздуха и парового дутья величины Q_в.вн , Q_ф , Q₄ , Q₆  равны нулю, поэтому уравнение теплового баланса будет иметь вид:

     Q_р = Q₁+ Q₂ + Q₃ + Q₅ , кДж/ м³

     Располагаемое тепло 1 м³ газообразного топлива

      Q_р = Q ^d_i + i _тл , кДж/ м³ ,

Где Q ^d_i - низшая теплота сгорания газообразного топлива, кДж/ м³

i _тл - физическое тепло топлива, кДж/ м³. Учитывается в том случае, когда топливо предварительно подогревается посторонним источником тепла (например, паровой подогрев мазута).

      В условиях курсового проектирования i _тл = 0, следовательно

      Q_р = Q ^d_i = 35500, кДж/ м³ 
 
 

      3.2 Тепловые потери  и КПД котла. 

     Потери  тепла обычно выражают в процентах  от располагаемого тепла топлива:

          

     q₂ = Q₂ / Q_р * 100% ;    q₃ = Q₃ / Q_р * 100%     и т. д. 

      Потери тепла с уходящими газами в окружающую среду (атмосферу) определяется как разность энтальпий продуктов сгорания на выходе из последней поверхности нагрева (экономайзера в условиях курсового проектирования) и холодного воздуха: 
 

q₂ = ;  q₂ =  

где - энтальпия уходящих газов, кДж/ м³ . определяется интерполяцией по данным таблиц и заданной температуре уходящих газов ϧ _ух=152°C 

= , кДж/ м³ 
 
 
 
 
 
 

 

а_ух = α^”_эк =1,3 - коэффициент избытка воздуха за экономайзером (таблица)

I_o.х.в. – энтальпия холодного воздуха 

      I_o.х.в. = = кДж/ м³

где - энтальпия 1 м³ холодного воздуха при t_хв = 24°C

=9.42 - теоретический объем воздуха, м³/м³ (таблица)

      Потери  тепла от химической неполноты сгорания топлива q₃ , %  обусловлена суммарной теплотой сгорания продуктов неполного горения, остающихся в дымовых газах. Для проектируемых котлов принять q₃ = 0,5 %.

      Потери  тепла от наружного охлаждения q₅ , % принимается по таблице в зависимости от паропроизводительности котла D = 1,8 кг/с 

      D = ; q₅ =  2,23%

где D = 6,5 т/ч – из исход данных задания. 

Потери  теплоты от наружного охлаждения парового котла с хвостовыми поверхностями

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Суммарная потеря теплоты в котле

       ,%;  %

      Коэффициент полезного действия (брутто)

       ,%;   
 

      3.3 Полезная мощность  котла и расход  топлива. 
 

      Полное  количество теплоты, полезно использовать в котле,

       ;  

           

     где D_пе = D = 1,8 кг/с – количество выработанного перегретого пара;

i_пе = 2908 кДж/кг – энтальпия перегретого пара; определяется по давлению и температуре перегретого пара (Р_пе =1,3 МПа; t_пе =240°С – исходные данные) по таблице Приложения; 
 
 
 
 
 

 

i_п.в – энтальпия питательной воды, кДж/кг; 

      i_п.в = с_п.в.t_п.в., кДж/кг; i_п.в =4,19 кДж/кг; 

где с_п.в. = 4,19 кДж/(кг °С) – теплоемкость воды;

t_п.в = 84°С – температура питательной воды;

i′_s – энтальпия кипящей воды, кДж/кг; определяется по таблице по давлению перегретого пара (исходные данные).

i′_s = i_кип = i′ =814,8 кДж/кг;

- расход воды на продувку котла, кг/с.

где α_пр = 2,4% - относительная величина продувки, (исходные данные); 

       кг/с;  кг/с; 

Удельные  объемы и энтальпии кипящей воды и сухого насыщенного пара.

 

      Расход  топлива подаваемого в топку  котла 

             м³/с

     где Q _к = 4634,8 кВт, нашли по формуле;

     Q_р = 35500 кДж/кг – исходные даные;

     η_к = 90,95 % – нашли по формуле; 
 
 
 

4. Геометрические  характеристики поверхностей нагрева.