Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Исходные данные
- тип котла ДЕ10-13;
- производительность 10 т/ч;
- давление 1,3 МПа (13 атм);
- температура возвращаемого конденсата 70°С;
- температура уходящих газов 195 ;
- период отпуска теплоты 700ч;
- топливо - мазут;
- процент продувки 3%;
- число котлов 2;
- количество проданной теплоты 938Гкал.
Топливо, его состав, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.
Расчетные характеристики: мазут.
Таблица 1. Элементарный состав топлива (%)
WP
AP
SPO+K
CP
HP
NP
Qрн, МДж/кг
3,0 0,05 0,3 84,65 11,7 0,3 40277=9635,6Ккалл/кгИз таблицы для заданного топлива выбираем объёмы продуктов сгорания (м3/кг):
Vº = 10,6; VºН2О = 1,51; Vог = 11,48; VRO2 = 1,58; VºN2 = 8,4;
Коэффициент избытка воздуха в топке для данного топлива принимаем равным α″т = 1,1
Значения α в последующих газоходах определяются следующим образом:
α″Iкп = α″т + ∆ α Iкп = 1,1 + 0,05 = 1,15
α″IIкп = α″Iкп + ∆ α IIкп = 1,15 + 0,1 = 1,25
α″вэ = α″IIкп + ∆ α вэ = 1,15 + 0,1 = 1,35
где: ∆ α Iкп, ∆ α IIкп, ∆ α вэ - величины присосов в первом, втором конвективных пучках и водяном экономайзере соответственно
Объём водяных паров:
VH2O = VºН2О + 0,0161 · (αcр-1) · Vº
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,1-1) · 10,6 = 1,53
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,125-1) · 10,6 = 1,53
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,2 - 1) · 10,6 = 1,54
VH2O = 1,51 + 0,0161 · (1,3 - 1) · 10,6 = 1,56
Объём дымовых газов:
VГ = VR2O + VoN2 + VH2O + (αcр-1) · Vº
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 + (1,1-1) · 10,6 = 12,57
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,53 + (1,125-1) · 10,6 = 12,84
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,54 + (1,2-1) · 10,6 = 13,7
VГ = 1,58 + 8,4 + 1,56 + (1,3-1) · 10,6 = 14,7
Объёмные доли сухих трехатомных газов:
rRO2 = VR2O/VГ
rRO2= 1,58/12,57 = 0,126
rRO2= 1,58/12,84 = 0,123
rRO2= 1,58/13,7 = 0,115
rRO2= 1,58/14,7 = 0,108
Объёмные доли водяных паров:
rH2O = VH2O /VГ
rH2O=1,53/12,57 = 0,122
rH2O=1,53/12,84 = 0,119
rH2O=1,54/13,7 = 0,112
rH2O=1,56/14,7 = 0,106
Суммарные объемные доли:
rп =rR2O+rH2O
rп = 0,126 + 0,122 = 0,248
rп = 0,123 + 0,119 = 0,242
rп = 0,115 + 0,112 = 0,227
rп = 0,108 + 0,106 = 0,214
Расчетные значения объёмов продуктов сгорания сведём в таблицу 2, составленную применительно к котлу с четырьмя газоходами (топка, первый и второй конвективные пучки, водяной экономайзер)
Таблица 2. Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов
ГазоходVº = 10,6 м3/кг; VºН2О = 1,51 м3/кг; VRO2 = 1,58 м3/кг; VºN2 = 8,4 м3/кг.
Рассчитываемая величина α″αср
VH2O
VГ
rRO2
rH2O
rп
Топка 1,1 1,1 1,53 12,57 0,126 0,122 0,248 I КП 1,15 1,125 1,53 12,84 0,123 0,119 0,242 II КП 1,25 1,2 1,54 13,7 0,115 0,112 0,227 ВЭ 1,35 1,3 1,56 14,7 0,108 0,106 0,214Энтальпии дымовых газов на 1 кг топлива подсчитываются по формуле:
Iг = Ioг + (α-1) Iов, кДж/ кг
где: Ioг - энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α = 1 и температуре газов υ,°С, кДж/ кг; Iов - энтальпия теоретически необходимого воздуха при нормальных условиях, кДж/ кг;
Значения Ioг и Iов для заданного топлива приведены в таблице.
При α″т = 1,1 и υ = 900 ÷ 1900°С
Iг = 15872 + 0,1 · 13658 = 17238
Iг = 19820 + 0,1 · 17002 = 21520
Iг = 23852 + 0,1 · 20395 = 25892
Iг = 27989 + 0,1 · 23873 = 30376
Iг = 32193 + 0,1 · 27359 = 34929
Iг = 36452 + 0,1 · 30883 = 39540
При α″Iкп = 1,15 и υ = 500 ÷ 1100°С
Iг = 8375 + 0,15 · 7291 = 9469
Iг = 12020 + 0,15 · 10441 = 13586
Iг = 15872+ 0,15 · 13658 = 17921
Iг = 19820 + 0,15 · 17002 = 22370
При α″IIкп = 1,25 и υ = 300 ÷ 700°С
Iг = 4885 + 0,25 · 4292 = 5958
Iг = 8375 + 0,25 · 7291 = 10198
Iг = 12020 + 0,25 · 10441 = 14630
При α″вэ = 1,35 и υ = 100 ÷ 300°С
Iг = 1592 + 0,35 · 1412 = 2086
Iг = 4885 + 0,35 · 4292 = 6387
Рассчитанные значения энтальпий сведем в таблицу 3.
Таблица 3. Энтальпии продуктов сгорания
t,°СIoг, кДж/кг
Iов, кДж/кг
Iг = Ioг + (α-1) Iов, кДж/ кг
α″т = 1,1
α″Iкп = 1,15
α″IIкп = 1,25
α″вэ = 1,35
I ∆I I ∆I I ∆I I ∆I 100 1592 1412 2086 300 4885 4292 5958 6387 4301 500 8375 7291 9469 10198 4240 700 12020 10441 13568 4117 14630 4432 900 15872 13658 17238 17921 4335 1100 19820 17002 21520 4282 22370 4449 1300 23852 20395 25892 4372 1500 27989 23873 30376 4484 1700 32193 27359 34929 4553 1900 36452 30883 39540 4611Тепловой баланс котла и расчет расхода топлива.
Располагаемое тепло на 1 кг топлива:
Qрр = Qнр + h тл;
где: Qнр - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива,
Qнр = ;
Qв.вн - тепло, внесенное поступающим в теплогенератор воздухом, при подогреве последнего вне агрегата, считаем Qв.вн = 0;
h тл - физическое тепло топлива, для мазута h тл = Стл×tтл.
tтл - температура топлива, равняется 120 0С
Стл - теплоемкость мазута
Стл=1,74+0,0025 tтл=1,74+0,0025х120=2,04
h Тл=2,04х120=244,8 кДж/кг
Следовательно, Qрр = 40277+244,8 =40521,8 =9694,2Ккалл/кг.
Потери тепла от химической и механической неполноты сгорания топлива составляют соответственно:
q3 = 1 %,
q4 = 0
Потери тепла с уходящими газами:
q4), %
где: Iух - энтальпия уходящих газов; принимаем при соответствующем избытке воздуха α ух = α"вэ = 1,35 и температуре уходящих газов tх = 195°С Iух = 4300;
I˚хв - энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха,
I˚хв = Vº · С хвt при t = 30°С С хв = 39,8 кДж/кг, тогда
I˚хв = 10,6 · 39,8·1,53 = 655,5 кДж/кг
q2 = = 8%
Потери тепла от наружного охлаждения:
%
Коэффициент полезного действия котлоагрегата определяется:
= 100 - (q2 + q3 + q4 + q5) = 100 - (8+ 1+ 0 + 2,2) = 88,8%
Коэффициент сохранения тепла:
= = 1 - 2,2/ (2,2+ 88,8) =0,975
Тепло, полезно отданное в паровом котле:
Qка = Dнп (iнп - i пв) + Dпр (iкв - i пв) где:
Dнп - количество выработанного насыщенного пара,
Dнп = 10000 кг/ч = 2,7 кг/с
Dпр - расход воды на продувку котла,
,
где p - процент продувки,
Dпр = = 0,081кг/с
iнп - энтальпия насыщенного пара, определяется по таблицам по давлению в барабане котла, iнп = 2788 кДж/кг;
iпв - энтальпия питательной воды,
iпв = С в · t пв, кДж/кг,
где: С в - теплоемкость воды, С в = 4,19 кДж/ (кг ·°С)
t пв - температура питательной воды, принимаем t пв = 100°С
iпв = 4,19 · 100 = 419 кДж/кг;
iкв - энтальпия кипящей воды в барабане котла, определяется по таблицам по давлению в барабане, iкв = 830 кДж/кг;
Qка = 2,7· (2788 - 419) + 0,081· (830 - 419) =6429,6кВт
Расход топлива, подаваемого в топку:
В = = =0,178кг/с =643,2 кг/ч;
Расход топлива на весь период работы котла
=666,9Ккалл/кг-энтальпия насыщенного пара.
- теплота 10т пара.
- теплота вырабатываемая одним котлом за 200ч.
Нам нужно выработать за 200ч 1000Гкалл, а один котел вырабатывает 1320Гкалл, следовательно, нам нужно запускать его на 75,75% от максимальной мощности.
Все расчётные данные остаются такими же, только изменится
Расход топлива на весь период работы второго котла Из полученных результатов видно, что запуск второго котла нам не нужен.