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/кг
Из 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
Газоход
Vº = 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 0,214
Энтальпии 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. ............
