Тепловой расчет и эксергетический анализ парогенераторов
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?и сжигании топлива
,
. м3/м3.
Плотность топливного газа при нормальных условиях
,
кг/м3.
Массовое количество дымовых газов, образующихся при сжигании газообразного топлива
,
кг/м3.
Определим калориметрическую температуру горения, для чего вычислим энтальпию продуктов сгорания при температуре 1400 и 2000 С
,
кДж/кг,
кДж/кг.
где , , , - Средние объемные изобарные теплоемкости углекислого газа, азота, водяных паров и воздуха;
Энтальпию продуктов сгорания при калориметрической температуре определяем из уравнения теплового баланса топки, для двух случаев
а. с воздухоподогревателем
,
кДж/м3.
где - физическое тепло топлива, ввиду его малости можно принять ;
- физическое тепло воздуха;
,
кДж/м3.
где - температура воздуха;
- средняя изобарная объемная теплоемкость воздуха при;
б. без воздухоподогревателя
,
кДж/м3
Зная и по ht диаграмме определяем калориметрические температуры горения и
Построили диаграмму - продуктов сгорания и определили и , которые равны С и С.
Определяем энтальпию уходящих газов
а. с воздухоподогревателем
,
б. без воздухоподогревателя
,
Для этого случая определяем приближенное значение температуры уходящих газов без воздухоподогревателя из уравнения теплового баланса последнего
,
где 1,295 и 1,293 плотности дымовых газов и воздуха при нормальных условиях;
- средняя изобарная массовая теплоемкость газов,
принимаем ;
- средняя изобарная массовая теплоемкость воздуха,
принимаем ;
отсюда
,
С.
3.2 Расчет процесса горения и - диаграмма продуктов сгорания топлива
Исходные данные содержание компонентов смеси
CH4C2H6C3H8C4H1098.0000,4000.2000.000C5H12H2SH2H2O0.0000.0000.0000.000O2COCO2N20.0000.1000.0001.300
Q НИЗШАЯ ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ, кДж/м3 Q = 36700.000
Определяем энтальпию продуктов сгорания
Т/А1.01.21.41.61.80.00,0000,0000,0000,0000,000100.01462,0751712,3021962,5292212,7562462,984200.02943,8843446,9743950,0634453,1524956,242300.04482,0325242,5736003,1146763,6547524,195400.06042,4977065,5508088,6039111,65610134,709500.07662,7548955,12510247,49511539,86612832,237600.09316,99210883,93512450,87814017,82115584,763700.011012,27212859,84214707,41216554,98218402,5521400.023754,81927674,74931594,68035514,61039434,5411500.025666,24929893,36634120,48338347,60042574,7171600.027594,37732131,03436667,69141204,34845741,0051700.029542,71534389,81439236,91344084,01348931,1121800.031495,48836655,75741816,02646976,29452136,5631900.033466,85538904,96144343,06649781,17255219,2772000.035445,07041235,24347025,41652815,59058605,7632100.037439,05743544,58149650,10555755,62961861,1532200.039439,58045863,25852286,93658710,61565134,2932300.041440,36748182,91954925,47261668,02468410,5762400.043456,60950520,34457584,07964647,81471711,5502500.045472,71352855,61760238,52267621,42775004,332
Т/А2.03.03.54.04.50.00,0000,0000,0000,0000,000100.02713,2113964,3474589,9155215,4835841,051200.05459,3317974,7789232,50110490,22511747,948300.08284,73612087,43913988,79115890,14317791,495400.011157,76216273,02818830,66121388,29423945,927500.014124,60720586,46023817,38727048,31330279,240600.017151,70624986,42128903,77832821,13536738,493700.020250,12229487,97234106,89738725,82243344,7471400.043354,47162954,12372753,94982553,77592353,6011500.046801,83467937,41878505,21189073,00399640,7961600.050277,66272960,94784302,58995644,232106985,8751700.053778,21278013,70990131,457102249,206114366,9541800.057296,83283098,17595998,847108899,518121800,1901900.060657,38387847,911101443,175115038,439128633,7032000.064395,93693346,802107822,235122297,667136773,1002100.067966,67798494,296113758,106129021,916144285,7262200.071557,972103676,363119735,559135794,755151853,9512300.075153,128108865,890125722,270142578,651159435,0312400.078775,285114093,961131753,299149412,637167071,9752500.082387,237119301,761137759,023156216,285174673,547
Т/А5.05.56.06.57.00.00,0000,0000,0000,0000,000100.06466,6197092,1877717,7558343,3238968,891200.013005,67114263,39515521,11816778,84218036,565300.019692,84621594,19823495,55025396,90227298,254400.026503,55929061,19231618,82534176,45836734,091500.033510,16636741,09339972,01943202,94646433,873600.040655,85044573,20748490,56452407,92256325,279700.047963,67252582,59757201,52261820,44766439,3721400.0102153,427111953,253121753,079131552,905141352,7311500.0110208,588120776,380131344,173141911,965152479,7571600.0118327,517129669,160141010,802152352,445163694,0881700.0126484,703138602,452150720,200162837,949174955,6971800.0134700,862147601,533160502,205173402,877186303,5481900.0142228,967155824,231169419,495183014,758196610,0222000.0151248,533165723,966180199,399194674,832209150,2652100.0159549,536174813,346190077,156205340,965220604,7752200.0167913,147183972,343200031,539216090,735232149,9312300.0176291,412193147,792210004,173226860,554243716,9342400.0184731,313202390,651220049,989237709,327255368,6652500.0193130,809211588,071230045,333248502,596266959,858
Сумма теплоты сгорания топлива и физической теплоты подогретого воздуха
Т/А1.01.21.41.61.80.035500,00035500,00035500,00035500,00035500,000100.036728,38636974,06437219,74137465,41837711,096200.037969,43138463,31738957,20339451,08939944,975300.039232,76839979,32240725,87641472,42942218,983400.040521,23341525,47942529,72643533,97244538,219500.041841,72043110,06444378,40845646,75246915,096600.043188,27844725,93446263,59047801,24649338,901700.044564,21546377,05848189,90150002,74451815,587
Т/А2.03.03.54.04.50.035500,00035500,00035500,00035500,00035500,000100.037956,77339185,15939799,35340413,54641027,739200.040438,86242908,29244143,00845377,72346612,439300.042965,53746698,30548564,68950431,07352297,457400.045542,46550563,69853074,31455584,93158095,547500.048183,44054525,15957696,01960866,87964037,739600.050876,55758564,83562408,97566253,11470097,253700.053628,43062692,64567224,75271756,85976288,967
Т/А5.05.56.06.57.00.035500,00035500,00035500,00035500,00035500,000100.041641,93242256,12542870,31943484,51244098,705200.047847,15449081,87050316,58551551,30052786,016300.054163,84156030,22657896,61059762,99461629,378400.060606,16463116,78065627,39668138,01370648,629500.067208,59970379,45973550,31976721,17979892,039600.073941,39277785,53281629,67185473,81089317,949700.080821,07485353,18289885,28994417,39798949,504
3.3 Тепловой баланс котельного агрегата
Расчет теплового баланса производится по уравнению
, (3.1)
где - располагаемая или внесенная в котельный агрегат теплота;
- низшая теплота сгорания топлива;
- полезно использованная в котельном агрегате теплота;
- потери теплоты с уходящими газами;
- потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива;
- потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива;
- потери теплоты от наружного охлаждения;
- потери с физическим теплом шлака;
Разделив обе части уравнения (3.1) на и умножив на 100, получим уравнение теплового баланса
,
в котором величина
,
численно равна КПД котельного агрегата.
При сжигании газообразного топлива принимаем
;
;
Зная коэффициент ?Т=1,20, выбираем горелку. Нам подх