Расчёт тепловых процессов топки котла
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ля горения, количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и их энтальпию; составляют тепловой баланс котельного агрегата.
Тепловой расчет котельного агрегата выполняют по следующим разделам:
2.2 Сводка конструктивных характеристик котельного агрегата
При поверочном расчете, пользуясь чертежами котельного агрегата, составляют сводку конструктивных характеристик топки, конвективных поверхностей нагрева, пароперегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Для облегчения составления сводки конструктивных характеристик следует пользоваться эскизами элементов котельного агрегата.
Характеристика котла ДЕ - 6,5 - 14ГМ
Паропроизводительность, т/ч 6,5 Давление пара на выходе из котла, МПа 1,4
Температура, 0С
насыщенного пара 194
питательной воды 100
Объем топочной камеры, м3 11,21
Площадь поверхностей нагрева, м2
радиационная 27,97
конвективная 63,3
пароперегревателя -
водяного экономайзера 141,6
Температура газов, 0С
на выходе из топки 1079
за перегревателем -
Температура уходящих газов, 0С 162
Расчетный КПД брутто, % 91,15
Газовое сопротивление котла, кПа 1,10
Диаметр и толщина стенки труб, мм
экрана 512,5
Масса котлоагрегата, т 9,545
Площадь живого сечения для прохода
продуктов сгорания, м2 0,348
2.3 Определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов и их энтальпии
Определить количество воздуха, необходимого для горения и количество дымовых газов по газоходам котла требуется для подсчета скорости газов и воздуха в рассчитанных поверхностях нагрева с целью определения величины коэффициента теплопередачи в них. Определение энтальпии дымовых газов необходимо для составления уравнения теплового баланса рассчитываемых элементов котельного агрегата:
а) определяют теоретическое количество воздуха, необходимое для горения, и теоретическое количество продуктов сгорания топлива по формулам таблицы 2;
б) выбирают значение коэффициента избытка воздуха в конце топки по данным таблицы 1 приложения 1, а затем, определив по данным таблицы 3 присос воздуха в элементах котельного агрегата, подсчитывают среднее значение коэффициента избытка воздуха по газоходам котла;
в) подсчитывают действительное количество воздуха, необходимое на горение, а также среднее действительное количество продуктов сгорания и парциальное давление трехатомных газов в газоходах котла по формулам 3;
г) подсчитывают энтальпию теоретического количества воздуха, необходимого для горения при различных температурах и коэффициенте избытка воздуха по формуле таблицы 4 с последующим составлением h-t таблицы.
Характеристики топлива: газ Брянск - Москва [1],cтр.35
СН4 = 92,8 % С2 Н6 = 3,9 % С3Н8= 1,1 %
С4Н10 = 0,4 % С5Н12 = 0,1 % N2 = 1,6 % Теплота сгорания топлива: QСн = 37310 кДж/кг СО2 = 0,1 %
Проверка:
СН4 + С2 Н6 + С3Н8 + С4Н10 + С5Н12 + N2 + СО2 = 100 %
92,8 + 3,9 +1,1 + 0,4 + 0,1 + 1,6 + 0,1=100 %
Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения. Теоретический состав дымовых газов
№ ппНаименование величиныОбозна- чениеЕд. ИзмРасчетная формула или источник определенияРасчетРезультаты расчетаПроме-жуточ-ныеОконча-тель- ные123456781Теоретическое количество воздуха, необходимое для горенияV0Bм3 м3[6], таблица 2,9 9,912Теоретический объем азота в дымовых газахV0N2м3 м3[6], таблица 2,97,843Объем сухих трехатомных газовV0RO2м3 м3[6], таблица 2,9 1,064Теоретический объем водяных паров в дымовых газахV0H2Oм3 м3[6], таблица 2,9 2,205Полный объем теоретического количества дымовых газов V0Гм3 м3[6], таблица 2,9 11,11Таблица 3
Состав продуктов сгорания и объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата
Наименование рассчитываемой величиныОбозна-чениеЕд. ИзмНаименование элементов газового трактаТопкаКонвек-тивный пучок 1Конвек-тивный пучок 2Экономай-зер 12345681. Коэффициент избытка воздуха в конце топки -1,1--2. Присос по элементам тракта--0,050,050,053. Коэффициент избытка воздуха за элементом тракта-1,11,151,21,254. Коэффициент избытка воздуха, средний-1,1755. Избыточный объем воздухаV0изб м3
м3V0B• (?СР -1) 1,7346. Избыточный объем водяных паровм3
м3V0H2O + 0,0161• V0изб2,237. Действительный объем продуктов сгораниям3
м3V0RO2+ V0N2+ V0H2O+2,23+1,73415,0628. Объемная доля сухих трехатомных газов в продуктах сгорания-
VO RO2 / VГ0,0709. Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания rH2O-V0H2O / VГ0,14610. Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания-rRO2 + rH200,216Наименование рассчитываемой величиныФормулаТемпература продуктов сгорания, 0С10030050080090010001100120018001234567891011Энтальпия теоретического количества воздуха необхо-димого для горенияH0В=V0В • (Ct)В кДж Кг1318,034003,66798,2611237,912734,414270,41585617441,627133,6Энтальпия теоретического количества продуктов сгоранияH0г=H0RO2 +H0N2+H0H2O кДж кг 1531,64696,68033,7813352,215214,717107,919015,32092932983,8Энтальпия избыточного количества воздуха HВизб= (-1)•H0В
кДж
кг1,1131,803400,36679,821123,791273,441424,041585,61744,162713,361,15197,705600,541019,731685,691910,162140,562378,42616,244070,041,2263,606800,721359,642247,582546,882854,083171,23488,325426,721,25329,5081000,91699,552809,483183,63567,639644360,46783,4Энтальпия действительного количества продуктов сгоранияHг= H0г + HВизб кДж кг1,11663,405097,08713,614476,016488,118534,920600,922673,235697,21,151729,305297,19053,5115037,917124,919248,521393,723545,237053,81,21795,215497,39393,4215599,817761,619962,022186,524417,338410,51,251861,115697,59733,3316161,718398,320675,522979,325289,439767,2
Энтальпия продуктов сгорания для различных значен