Описание объекта энергоснабжения и расчет тепловых нагрузок
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
льтаты расчетаРасход, кг/сЭнтальпия, кДж/кгкВт%Входящие потоки1Топливо0,964,81044,6•104762Воздух на окисление15,2293,34,5•1037,43Питательная вода18544,39,8•103164Электроэнергия------1580,3Итого:6,05•104100Выходящие потоки1Пар (Р=2,1МПа)183,18•1035,72•104952Уходящие газы16,22•1031,91•1033,23Потери тепла в ОС--8001,3Итого:------6•104100Невязка баланса------0,94Полезный выход /к.п.д.-----95
.1.2 Энергетический баланс блока РОУ
Рис. 3.3 Распределение потоков в блоке РОУ
Таблица 3.2
Расчет блока РОУ
№Наименование потокаИсходные данныеРасчетная зависимостьРезультаты расчетаРасход, кг/сЭнтальпия, кДж/кгкВт%Входящие потоки1Пар (Р=2,1МПа)16,33,18•1035,18•10499,73Вода1,2125,61510,3Итого:---5,19•104100Выходящие потоки1Пар (Р=0,6МПа)17,52,95•1035,17•10498,63Потери тепла в ОС--00Итого:------5,17•104100Невязка баланса------0,46Полезный выход /к.п.д.-----99,54
.1.3 Энергетический баланс блока ПСВ
Рис. 3.4 Распределение потоков в блоке ПСВ
Таблица 3.3
Расчет блока ПСВ
№Наименование потокаИсходные данныеРасчетная зависимостьРезультаты расчетаРасход, кг/сЭнтальпия, кДж/кгкВт%Входящие потоки1Пар (Р=0,6МПа)5,32,95•1031,57•104602Обратная сетевая вода362931,06•10440Итого:---2,6•104100Выходящие потоки1Прямая сетевая вода366282,26•10486,72Конденсат5,36323,35•10312,83Потери тепла в ОС--1300,5Итого:------2,61•104100Невязка баланса------0,5Полезный выход /к.п.д.-----86
.1.4 Энергетический баланс блока Деаэратор
Рис. 3.5 Распределение потоков в блоке Деаэратор
Таблица 3.4
Энергетический баланс блока Деаэратор
№Наименование потокаИсходные данныеРасчетная зависимостьРезультаты расчетаРасход, кг/сЭнтальпия, кДж/кгкВт%Входящие потоки1Пар (Р=0,6МПа)1,22,9•1033,54•103422Конденсат5,36323,35•103403Вода с ХВО11,51341,54•10318Итого:---8,44•103100Выходящие потоки1Вода в котлы184618,3•10398,62Выпар0,022,8167,50,83Потери тепла в ОС--500,6Итого:------8,4•103100Невязка баланса-----0,37Полезный выход /к.п.д.-----98
.1.6 Общий энергетический баланс производства тепловой энергии
Таблица 3.5
Общий энергобаланс котельной
№Наименование входящего блокаЭнергия, кВтИтогоQтIв-хIд.гIвIпарLэлIкQкВт%Входящие потоки1Котлоагрегаты4,6•1044,5•103-9,8•103-158--6•104412РОУ---1515,18•104---5,2•104353ПСВ---1,06•1041,57•104---2,62•104184Деаэратор---1,54•1033,54•103-3,35•103-8,44•1036Итого14,7•104100Выходящие потоки1Котлоагрегаты--1,91•103-5,72•104--8006•104412РОУ----5,17•104---5,17•104353ПСВ---2,26•104--3,35•1031302,61•104184Деаэратор---8,3•10367,5--508,5•1036Итого14,6•104100Невязка баланса0,6Полезный выход /к.п.д.98
3.2 Эксергетический баланс производства тепловой энергии
Эксергетический баланс системы имеет вид:
(3.12)
Где ,,-входные значения эксергии вещества, эксергии потока и работы соответственно;
,,-выходные значения эксергии вещества, эксергии потока и работы соответственно;
-приращение эксергии в нестационарных системах.
Неравенство (4.1) представляет собой интерпретацию 2-го закона термодинамики, и оно может быть превращено в равенство, если в его правую часть ввести значение потерь эксергии внешних и внутренних:
(3.13)
Энергетическая эффективность системы на основе эксергетического баланса количественно выражается эксергетическим коэффициентом полезного действия, который определяется, как отношение значения полезных выходных потоков эксергии к значению затраченной эксергии (все входные потоки):
(3.14)
3.2.1 Эксергетический баланс блока Котлоагрегаты
Эксергия топлива делится на химическую и термомеханическую составляющую, причем последняя в технических расчетах не учитывается, а химическая эксергия природного газа определяется по той же самой формуле, что и его химическая энергия:
.(3.15)
где - высшая теплота сгорания органического топлива, определяемая по формуле:
.(3.16)
где - доля водяных паров в топливе.
Таким образом, для природного газа получаем:
, кДж/кг;
, кВт.
Эксергия нетопливных материальных потоков рассчитывается через термомеханическую составляющую, если в процессах, протекающих в рассматриваемой системе, внутренняя структура материи не изменяется. Таким образом, для j-го входного или выходного потока нетопливного материала можем записать:
.(3.17)
Где ср-удельная массовая изобарная теплоемкость материала, кДж/(кгК);
G-массовый расход материала, кг/ч;
T-температура потока, К;
T0-температура окружающей среды (T0=293 К).
Входная эксергия воздуха, равна нулю, так как воздух находится при температуре окружающей среды.
Если параметры материального потока отличаются от его параметров в окружающей среде, то эксергию рассчитываем по формуле:
.(3.18)
Где - энтальпия потока при заданных параметрах, кДж/(кгК);
- энтальпия потока при нормальных условиях, кДж/(кгК);
- энтропия потока при заданных параметрах, кДж/(кгК);
- энтропия потока при нормальных условиях, кДж/(кгК);
- газовая постоянная 1 кг газа, кДж/(кгК).
- давление потока при заданных параметрах, кДж/(кгК);
- давление потока при нормальных условиях, кДж/(кгК);
Исходя из этого, эксергия питательной воды, поступающей в котлоагрегаты, определяется по формуле (3.17).
Так как параметры водяного пара на выходе из котлоагрегатов отличны от его параметров при нормальных условиях, то его эксергию определяем по формуле (3.18)
кВт.
Эксергия дымовых газов также определяется по формуле (3.18)
, кВт