Przy obliczaniu termicznym generatora pary lub kotła na gorącą wodę sporządza się bilans cieplny w celu określenia wydajności brutto i szacunkowego zużycia paliwa.
Obliczenia przeprowadza się w następującej kolejności:
1. Określa się dostępne ciepło. Obliczenia cieplne kotła na paliwa stałe i płynne (kJ/kg)
Obliczenia cieplne kotła na paliwo gazowe (kJ/m3)
gdzie Q n p jest dolną wartością opałową masy roboczej paliwa stałego i ciekłego, kJ/kg, przyjętą zgodnie z danymi z tabeli. 2-7, a w przypadku braku danych – na podstawie analizy próbek paliwa; Q n s - przyjmuje się dolną wartość opałową suchej masy gazu, kJ/m 3, zgodnie z danymi z tabeli. 2-8, a w przypadku braku danych – na podstawie analizy próbek gazu; Q in.in – ciepło wprowadzane do kotła przez powietrze podczas jego ogrzewania na zewnątrz kotła wybraną parą, parą wylotową lub innym czynnikiem chłodzącym w nagrzewnicy zainstalowanej przed nagrzewnicą, kJ/kg lub kJ/m 3 ; i tl – ciepło fizyczne paliwa, kJ/kg lub kJ/m 3 ; Q f – ciepło wprowadzone do urządzenia podczas atomizacji parowej paliwa ciekłego, kJ/kg; QK to ciepło wydzielane podczas rozkładu węglanów (brane pod uwagę tylko przy spalaniu łupków).
W przypadku wstępnego podgrzewania powietrza w nagrzewnicy, ciepło wprowadzone przez powietrze, kJ/kg lub kJ/m 3,
gdzie I° VP jest entalpią teoretycznej objętości powietrza na wlocie do nagrzewnicy powietrza po podgrzaniu w nagrzewnicy powietrza; określa się na podstawie temperatury powietrza za nagrzewnicą t VP poprzez interpolację liniową wartości I° z tabeli. 3-7; I° xv to entalpia teoretycznej objętości zimnego powietrza w jego temperaturze projektowej.
Entalpię zimnego powietrza oblicza się ze wzoru
gdzie (сƟ)в opiera się na temperaturze powietrza z tabeli. 3-4; przy ogólnie przyjętej temperaturze zimnego powietrza t x.n = 30°C wzór (4-17) przyjmuje postać I° x. n = 39,8 \/°.
Stosunek ilości powietrza na wlocie do zespołu kotłowego (nagrzewnicy powietrza) do teoretycznie niezbędnej, zawartej we wzorze (4-16),
gdzie ∆α t, ∆α pl, ∆α vp – zasysanie powietrza do paleniska, układu przygotowania pyłu i nagrzewnicy powietrza; przyjmuje się zgodnie z tabelą. 3-5 i 5-9.
Ciepło fizyczne paliwa, kJ/kg lub kJ/m 3,
Gdzie t tl to temperatura paliwa, °C (dla paliwo stałe przyjmuje się 20°C, dla oleju opałowego w zależności od jego lepkości 90–130°C): przy tl - ciepło właściwe paliwo, kJ/(kg*K). Ciepło właściwe paliwa stałego
Ciepło właściwe oleju opałowego
Tutaj W p oznacza zawartość wilgoci w masie roboczej paliwa,%; с stl – ciepło właściwe suchej masy paliwa, kJ/ (kg *K), przyjęte dla węgli brunatnych 1, 1,3; kamień 1,09; węgiel typu A, PA, T - 0,92.
Ciepło fizyczne paliwa należy uwzględnić przy jego podgrzewaniu z zewnętrznego źródła ciepła (ogrzewanie parowe oleju opałowego, suszarnie parowe paliw stałych itp.).
Ciepło wprowadzone do urządzenia przez dyszę podczas atomizacji parowej paliwa ciekłego, kJ/kg,
Gdzie jeśli f jest entalpią pary zużytej do rozpylenia paliwa, określoną z tablic dla pary wodnej według jej parametrów, kJ/kg.
Ciepło wydane na rozkład węglanów, kJ/kg
gdzie k jest współczynnikiem rozkładu węglanów (dla spalania warstwowego 0,7; dla spalania komorowego 1,0); (С0 2)рк - zawartość dwutlenku węgla w węglanach w masie roboczej,%.
W przypadku przemysłowych wytwornic pary i kotłów na gorącą wodę, spalając paliwa stałe, można przyjąć Q P p = = Q H p, a przy spalaniu gazu Q p p = Q H c. Podczas spalania oleju opałowego Q P P = Q H P + i t.
2. Określa się straty ciepła na skutek niecałkowitego spalania mechanicznego (tylko przy spalaniu paliw stałych). Wartości strat wynikających z mechanicznego niepełnego spalania dla różnych palenisk i paliw podano w tabeli. 5-1 - 5-4.
3. Określa się utratę ciepła ze spalinami (%)
gdzie Iух jest entalpią gazów spalinowych, określoną z tabeli. 3-7 przy odpowiednich wartościach aux i wybranej temperaturze spalin, kJ/kg lub kJ/m 3 ; I° jest entalpią teoretycznej objętości zimnego powietrza, określoną przy /„ = 30 °C zgodnie ze wzorem (4-17); i ух to współczynnik nadmiaru powietrza w spalinach, określony wzorem (3-29). Aby określić straty ciepła w spalinach, należy wybrać temperaturę spalin (I хх). Wyboru dokonuje się na podstawie rachunku techniczno-ekonomicznego opartego na warunku optymalnego wykorzystania paliwa i zużycia metalu na tylnych powierzchniach grzewczych. Aby jednak uniknąć korozji niskotemperaturowej przy temperaturach metalu poniżej temperatury punktu rosy, należy dokonać wyboru podwyższonych temperaturach gazów spalinowych w porównaniu z ekonomicznie korzystnymi lub zastosować specjalne środki w celu ochrony nagrzewnicy powietrza.
Korozji powierzchni grzewczej nagrzewnicy powietrza (bez specjalnych środków ochronnych) można uniknąć, jeśli temperatura jej metalowej ścianki będzie o około 10 K wyższa od temperatury punktu rosy.
Do wytwornic pary o wydajności powyżej 75 t/h czynnika i wysokie ciśnienie zazwyczaj akceptują niższe temperatury gazów spalinowych niż w przypadku wytwornic pary niskie ciśnienie. W przypadku niskociśnieniowych wytwornic pary z tylnymi powierzchniami grzewczymi zaleca się, aby temperatura spalin była nie niższa niż następujące wartości (°C):
Przy spalaniu paliw siarkowych jako szczególne zabezpieczenie przed korozją można zastosować pokrycie powierzchni grzewczej nagrzewnicy emalią kwasoodporną oraz wykonanie nagrzewnicy z materiałów niemetalowych (ceramika, szkło itp.).
4. Wyznacza się straty ciepła w wyniku niepełnego spalania chemicznego. Wartości tych strat dla różnych palenisk i paliw podano w tabeli. 5-1 - 5-4.
5. Stratę ciepła na skutek chłodzenia zewnętrznego (%) wyznacza się ze wzorów:
gdzie q nom i q vk 5nom to straty ciepła z chłodzenia zewnętrznego przy obciążeniu znamionowym wytwornicy pary i kotła gorącej wody, określone z tabeli. Odpowiednio 4-1 i 4-2; D nom - obciążenie znamionowe wytwornicy pary, t/h; D- obciążenie projektowe generator pary, t/h; Nnom - moc znamionowa kotła ciepłej wody, MW; N- moc projektowania kocioł na ciepłą wodę, MW.
6. Określa się straty w postaci ciepła fizycznego żużla oraz straty z chłodzenia belek i płyt pieca, które nie wchodzą w obieg cyrkulacyjny kotła, %,
gdzie α shl =1 - α up to udział popiołu w paliwie, który zamienił się w żużel; α w górę jest pobierane ze stołu. 5-1, 5-2 i 5-4 w zależności od sposobu spalania paliwa; (сƟ) zł - entalpia popiołu, kJ/kg; ustalone z tabeli. 3-4 dla temperatury popiołu (żużla) 600°C z suchym żużlem i odpopielaniem; Nohl - powierzchnia odbierająca wiązkę belki i panele, m2 (w przypadku paneli brana jest pod uwagę tylko powierzchnia boczna skierowana w stronę paleniska); Q pg i Q v. Do - użyteczna moc wytwornica pary kotła na gorącą wodę (patrz poniżej).
W przypadku spalania komorowego z usuwaniem żużla stałego, q6sl nie może być brane pod uwagę przy A ȵ,>2,5Q nr *10 -3. Biorąc pod uwagę, że para przemysłowa i kotły na ciepłą wodę, wyposażone w piece warstwowe, pracują na paliwach niskopopiołowych, straty ciepła w tym przypadku można pominąć.
Sprawność brutto wytwornicy pary lub kotła na gorącą wodę (%) określa się z równania odwrotnego bilans cieplny
8. Moc użyteczną wytwornicy pary lub kotła gorącej wody (kW) określa się za pomocą wzorów:
gdzie D pe jest natężeniem przepływu wytworzonej pary przegrzanej, kg/s; D n.p – zużycie wytworzonej pary nasyconej i pary dostarczanej odbiorcom dodatkowo do przegrzewacza, kg/s; i p.p., i v.v., i n.p., i skrzynia biegów - entalpia pary przegrzanej, podawać wodę na wejściu do indywidualnego ekonomizera wody, para nasycona i wrząca woda w bębnie wytwornicy pary, kJ/kg; D pr - natężenie przepływu wody płuczącej, kg/s; Gw - przepływ wody przez bojler, kg/s; g x. w, K w - entalpia zimna i gorąca woda(na wlocie i wylocie kotła ciepłej wody), kJ/kg;
(tutaj p- ciągłe dmuchanie generator pary, %, jest brany pod uwagę tylko przy ≥2%).
9. Określa się zużycie paliwa (kg/s lub m3/s) dostarczanego do paleniska wytwornicy pary lub kotła gorącej wody;
10. Przy spalaniu paliw stałych szacunkowe zużycie paliwa (kg/s) ustala się z uwzględnieniem strat ciepła na skutek mechanicznego niepełnego spalania
Obliczone zużycie paliwa wprowadza się do wszystkich wzorów, za pomocą których obliczana jest całkowita objętość produktów spalania i ilość ciepła. Przy obliczaniu konkretnych objętości produktów spalania (patrz tabela 3-6) i entalpii (tabela 3-7) nie dokonuje się korekty na straty ciepła wynikające z mechanicznego niepełnego spalania.
11. Do kolejnych obliczeń wyznacza się współczynnik zachowania ciepła
W ten sposób dokonuje się obliczeń cieplnych kotła.
W Programie do obliczania przepływu gazu przez urządzenia ograniczające (przepony) obliczenia wykonywane są na podstawie danych uzyskanych z tradycyjnych systemy pomiarowe(urządzenie ograniczające wyposażone w urządzenia rejestrujące spadek ciśnienia, ciśnienie i temperaturę lub gazomierz wyposażony w urządzenia rejestrujące ciśnienie i temperaturę). Algorytm obliczeniowy: RD 50-213-80, GOST 8.586.2-2005 i GOST 8.586.5-2005. Program jest dystrybuowany bezpłatnie...
Program do obliczania izolacji rurociągów (strat ciepła przez izolację) z obliczeniem ekonomicznej (optymalnej) grubości ostatniej warstwy izolacji. Program do obliczania izolacji rurociągów (strat ciepła przez izolację) zawiera następujące możliwości: 1. Nadziemne do 3 warstw izolacji. Obliczanie czasu zamarzania płynu chłodzącego w czasie postoju. 2. Podziemny bezkanałowy wielorurowy (wielowłóknowy) do 4 linii. Istnieje możliwość zbudowania i obejrzenia...
SciDAV – bezpłatnie oprogramowanie do analizy danych naukowych, ich wizualizacji i przygotowania do druku. SciDAVis jest objęty licencją Powszechnej Licencji Publicznej GNU. SciDAVis to łatwy do nauczenia i intuicyjny interfejs z bogatymi możliwościami, obejmującymi pisanie skryptów i tworzenie własnych modułów programu. SciDAVis to aplikacja wieloplatformowa (Linux, Microsoft Windows i...
Mollier Sketcher 2.1 - elektroniczny identyfikator diagram wilgotne powietrze Program umożliwia użytkownikowi budowanie różne procesy wilgotne powietrze w Schemat ID. Za pomocą programu Mollier Sketcher można określić temperaturę termometru suchego i mokrego. W każdym punkcie można określić zawartość wilgoci, wilgotność względna, temperatura i entalpia wilgotnego powietrza. Mollier Sketcher ma...
MINISTERSTWO EDUKACJI FEDERACJI ROSYJSKIEJ
UNIWERSYTET PAŃSTWOWY MORDOWII IM. N.P. OGAREWA
Obliczenia cieplne instalacji kotłowych
Wytyczne do wykonania pracy obliczeniowej i graficznej nr 1
Sarańsk 2009
Wstęp
Konsumują przedsiębiorstwa przemysłowe oraz sektor mieszkalnictwa i usług komunalnych wielka ilość ciepło na potrzeby technologiczne, wentylację, ogrzewanie i zaopatrzenie w ciepłą wodę. Energia cieplna w postaci pary i gorącej wody wytwarzana jest przez elektrociepłownie, kotłownie przemysłowe i ciepłownicze.
Rosnące ceny paliw i przejście wielu przedsiębiorstw na pracę dwu- i trzyzmianową wymagają istotnej restrukturyzacji w projektowaniu i eksploatacji kotłowni przemysłowych i ciepłowniczych.
Obliczenia termiczne kotła parowego lub gorącej wody mogą mieć charakter konstrukcyjny lub kalibracyjny. Obliczenia konstrukcyjne wykonywane są przy opracowywaniu nowych kotłów parowych lub gorącej wody przez wyspecjalizowane instytuty projektowe lub biura projektowe fabryki kotłów. Obliczenia weryfikacyjne kotłów produkowanych przez przemysł przeprowadza się przy projektowaniu źródła zaopatrzenia w ciepło przeznaczonego do wytwarzania pary lub gorącej wody.
Głównym celem obliczeń weryfikacyjnych jest określenie głównych wskaźników wydajności kotła, a także środków rekonstrukcyjnych zapewniających wysoka niezawodność i efektywność jego działania w danych warunkach.
2. Obliczanie objętości i entalpii powietrza i produktów spalania
2.1. Wyznaczanie współczynników nadmiaru powietrza dla kanałów gazowych
Współczynnik nadmiaru powietrza wzrasta w miarę przedostawania się produktów spalania przez przewody kominowe kotła. Dzieje się tak dlatego, że ciśnienie w kanałach gazowych (w przypadku kotłów pracujących w próżni) jest mniejsze od ciśnienia powietrza otoczenia, a zasysanie następuje poprzez nieszczelności wykładziny powietrze atmosferyczne do ścieżki gazu urządzenia. Zwykle przy obliczaniu temperaturę powietrza zasysanego do kanałów przyjmuje się równą
Zasysanie powietrza jest zwykle wyrażane jako ułamek teoretycznej ilości powietrza potrzebnego do spalania:
α = V z V 0, |
gdzie V pri jest ilością powietrza zasysanego do odpowiedniego gazu
skok jednostkowy na 1 kg spalonego paliwa płynnego lub na 1 m3 gazu o godz normalne warunki, m3/kg lub m3/m3.
Przy obliczaniu termicznym kotła wloty powietrza są pobierane zgodnie ze standardowymi danymi. Obliczone wartości zasysania powietrza dla przemysłowych kotłów parowych i ciepłej wody podano w tabeli. 2.1.
Nadmiar współczynnika powietrza za każdą powierzchnią grzewczą po Komora spalania oblicza się, dodając do α t odpowiednią wartość
pompy powietrzne:
α ja = α | ||
t +∑ αi, | ||
gdzie i jest liczbą powierzchni grzewczej po spalaniu wzdłuż strumienia produktów spalania; αт – współczynnik nadmiaru powietrza na wylocie z pieca.
Współczynnik nadmiaru powietrza przyjmuje się w zależności od rodzaju paliwa, sposobu jego spalania i konstrukcji paleniska. Dlatego przede wszystkim należy wybrać sposób spalania paliwa i konstrukcję paleniska, które będzie instalowane.
Wyboru sposobu spalania paliwa oraz konstrukcji (rodzaju) urządzenia spalającego dokonuje się w zależności od wytwarzania pary (mocy grzewczej) i konstrukcji zespołu kotłowego, a także właściwości fizykochemicznych paliwa. Zatem do kotłów dowolnej produkcji pary przy spalaniu paliw ciekłych i gazowych należy stosować piece komorowe (pochodniowe). W tabeli Na rys. 2.2 przedstawiono obliczone współczynniki nadmiaru powietrza dla pieców komorowych.
Tabela 2.1. Obliczone wartości zasysania powietrza do paleniska oraz do kanałów parowych i wodnych
kotły grzewcze przy obciążeniu znamionowym
Komory spalania i przewody kominowe | |||
Komory spalania kotłów pyłowych z usuwaniem żużla stałego | |||
wykładziny i okładziny metalowe rur ekranowych | |||
to samo z podszewką i okładziną | |||
bez metalowej obudowy | |||
Feston, przegrzewacz ekranowy, pierwszy kocioł kotłowy | |||
pojemność kotła | D > 50 t/h | ||
Pierwsza wiązka kotłów powierzchnia konwekcyjna ogrzewanie | |||
Druga belka kotłowa o powierzchni konwekcyjnej | |||
kotły o wydajności D ≤ | |||
Przegrzewacz | |||
Oszczędzacz wody do kotłów o wydajności D > 50 t/h | |||
(dla każdego kroku) | |||
Oszczędzacz wody do kotłów o wydajności D ≤ 50 t/h: | |||
stal | |||
żeliwo z okładziną | |||
żeliwo bez obudowy | |||
Rurowe nagrzewnice powietrza, dla każdego stopnia: | |||
dla kotłów o D > 50 t/h | |||
dla kotłów o D ≤ 50 t/h | |||
Kanały gazowe (na każde 10 m długości): | |||
stal | |||
cegła | |||
Tabela 2.2. Obliczone wartości współczynnika nadmiaru powietrza na wylocie z pieca α t
Typ paleniska | Wartość α t |
||
Izba | |||
Gazu ziemnego | |||
2.2. Obliczanie objętości powietrza i produktów spalania
Przy obliczaniu kotłów parowych i gorącej wody teoretyczne i rzeczywiste objętości powietrza i produktów spalania określa się w następującej kolejności:
1. Określ teoretyczną objętość powietrza niezbędną do całkowitego spalenia:
podczas spalania paliwa płynnego (m3 powietrza/kg paliwa)
0,0889(Cr + 0,375S lubr + k) + 0,265Hr - 0,0333Or; | ||||||||||||||||
podczas spalania gazu (m3 powietrza/m3 gazu) | ||||||||||||||||
1,5H2S +∑ (m + | ||||||||||||||||
0,0476 0,5CO + 0,5H | ) Cm Hn | − O 2 | ||||||||||||||
gdzie m – | liczba atomów węgla; | N - | liczba atomów wodoru. | |||||||||||||
2. Określ teoretyczną objętość azotu w produktach spalania: | ||||||||||||||||
0,79 V 0 + 0,8 | ||||||||||||||||
przy spalaniu gazu (m3/m3) | ||||||||||||||||
0,79 V 0+ | ||||||||||||||||
3. Określ objętość gazów trójatomowych: | ||||||||||||||||
podczas spalania paliwa płynnego (m3/kg) | ||||||||||||||||
C p + 0,375 S op p + k | ||||||||||||||||
podczas spalania gazu | ||||||||||||||||
VRO2 | 0,01(CO2+CO+H2S +∑ mC m Hn) . | |||||||||||||||
Przy obliczeniach należy wziąć pod uwagę, że dwutlenek węgla i dwutlenek siarki są zwykle łączone i nazywane „suchymi gazami trójatomowymi”, co oznacza się
RO 2, tj. RO 2 = CO 2 + SO 2.
4. Określ teoretyczną objętość pary wodnej: podczas spalania paliwa ciekłego (m3 / kg)
0,111Нр + 0,0124Wр | 0,0161 V 0 ; | |||||||||||
przy spalaniu gazu (m3/m3) | ||||||||||||
+ ∑ | ||||||||||||
VHO | 0,01 H2S +H2 | CmHn + 0,124d | tł | 0,0161 V | ||||||||
5. Wyznacz średni współczynnik nadmiaru powietrza w kominie dla |
||||||||||||
każdej powierzchni grzewczej | ||||||||||||
= α ′ + α ′′ , | ||||||||||||
gdzie α ′ – | ||||||||||||
współczynnik nadmiaru powietrza przed kominem; α” – | współczynnik |
|||||||||||
nadmiar powietrza za kominem.
6. Określić nadmiar powietrza dla każdego przewodu kominowego
Chata V | V 0 (αcр - 1) . | ||||||||||
7. Wyznacz rzeczywistą objętość pary wodnej dla cieczy wierzchniej- |
|||||||||||
ciecz (m3/kg) i dla gazu (m3/m3) według wzoru | |||||||||||
H2O | − 1)V 0 . | ||||||||||
8. Określ rzeczywistą całkowitą objętość produktów spalania |
|||||||||||
dla paliwa ciekłego (m3/kg) i gazu (m3/m3) według wzoru | |||||||||||
V g= V RO | V N 0 | V na zewnątrz w +V H | |||||||||
9. Wyznaczać udziały objętościowe gazów trójatomowych i pary wodnej oraz |
|||||||||||
także całkowity ułamek objętościowy według wzorów: | |||||||||||
V RO | |||||||||||
r H2 O= V H2 O | |||||||||||
r p= r RO+ r N | O . | ||||||||||
Wyniki obliczeń rzeczywistych objętości produktów spalania przez kanały gazowe kotła zestawiono w tabeli, której formę podano w tabeli podczas spalania paliwa ciekłego lub gazu. 2.3.
Tabela 2.3 Objętości produktów spalania, udziały objętościowe gazów trójatomowych
Objętości teoretyczne: |
|||||||||
V0 =… m3/kg; V0 N2 =… m3 /kg; |
|||||||||
VRO2 =… m3/kg; V0 H2O =… m3/kg; |
|||||||||
Ogrom | |||||||||
Współczynnik | |||||||||
powietrze za powierzchnią | |||||||||
Średni współczynnik | |||||||||
dużo powietrza | przewód kominowy | ||||||||
powierzchnie grzewcze | |||||||||
Nadmierny | ilość | ||||||||
powietrze, m3/kg | |||||||||
m3/kg | |||||||||
produkty | |||||||||
spalanie, m3/kg | |||||||||
Wolumetryczny | triatom- | ||||||||
gazy | |||||||||
Wolumetryczny | |||||||||
Całkowity ułamek objętościowy | |||||||||
2.3. Obliczanie entalpii powietrza i produktów spalania
Ilość ciepła zawartego w powietrzu lub produktach spalania nazywa się zawartością ciepła (entalpią) powietrza lub produktów spalania. Przy wykonywaniu obliczeń zwyczajowo odwołuje się entalpię powietrza i produktów spalania do 1 kg spalonego paliwa ciekłego i do 1 m3 (w normalnych warunkach) paliwa gazowego.
Do obliczenia entalpii produktów spalania stosuje się rzeczywiste współczynniki nadmiaru powietrza po każdej powierzchni grzewczej (wartości współczynnika nadmiaru powietrza za powierzchnią grzejną podano w tabeli 2.3). Obliczeń należy dokonać dla całego możliwego zakresu temperatur za powierzchniami grzewczymi, gdyż temperatury te nie są znane. W dalszych obliczeniach przy wykorzystaniu wartości entalpii dopuszcza się interpolację liniową w zakresie temperatur 100 K. Dlatego przy obliczaniu entalpii zakres temperatur nie powinien przekraczać 100 K.
Entalpie powietrza i produktów spalania określa się w następującej kolejności:
1. Oblicz entalpię teoretycznej objętości powietrza dla całego wybranego zakresu temperatur dla paliwa ciekłego (kJ/kg) i gazu (kJ/m3)
V 0 (c ϑ) | ||||
gdzie (c ϑ) in to entalpia 1 m3 powietrza, kJ/m3, przyjęta dla każdej wysokości
temperatura brany zgodnie z tabelą. 2,4; V 0 – teoretyczna objętość powietrza potrzebna do spalania pobierana jest z tabeli. 2.3.
Tabela 2.4 Entalpia 1 m3 powietrza i gazów spalinowych (kJ/m3)
ϑ, О С | (c ϑ)RO 2 | (c ϑ)N 2 | (c ϑ)O 2 | (c ϑ) H2O | (c ϑ)in |
2. Wyznaczyć entalpię teoretycznej objętości produktów spalania dla całego wybranego zakresu temperatur (kJ/kg lub kJ/m3)
I g 0 = VRO | (cϑ)RO | V N 0 (c ϑ) N | VH 0 | (c ϑ)H | ||||
gdzie (c ϑ) RO 2, (c ϑ) N 2, (c ϑ) H 2 O to entalpie 1 m3 gazów trójatomowych, teoretyczna objętość azotu, teoretyczna objętość pary wodnej, przyjęta za
Objętości gazów trójatomowych, teoretyczną objętość azotu i pary wodnej pobiera się z tabeli. 2,3, m3/kg lub m3/m3.
3. Wyznacza entalpię nadmiaru powietrza dla całego wybranego zakresu temperatur (kJ/kg lub kJ/m3)
Wyniki obliczeń entalpii produktów spalania przez kanały gazowe kotła zestawiono w tabeli. Formę tabeli obliczeniowej w odniesieniu do kotła przemysłowego podano w tabeli. 2.5.
Tabela 2.5. Entalpia produktów spalania I =f (ϑ), kJ/kg lub kJ/m3
Temperatura | ja o 0 | ja 0 | ja chata | ||||||
Powierzchnia grzewcza | |||||||||
powierzchnia | |||||||||
ogrzewanie, o C | |||||||||
Góra komory spalania | |||||||||
α t = | |||||||||
Przegrzewacz, | ||||||||||||
α nie = | ||||||||||||
belki konwekcyjne, | ||||||||||||
α k = | ||||||||||||
Oszczędzacz wody, | ||||||||||||
α ch = | ||||||||||||
Dane zawarte w tabeli 2.5 pozwalają na późniejsze obliczenia temperatury |
||||||||||||
Produkty ponownego spalania określają ich entalpię | ||||||||||||
Ja x= Ja m+ (t ex- t m) | ja b - ja m | |||||||||||
lub odwrotnie, zgodnie z entalpią produktów spalania - | ich temperatura |
|||||||||||
t x= t m+ | ja obróciłem | − Ja m | × 100. | |||||||||
ja b | ||||||||||||
Jestem | ||||||||||||
W tym przypadku interpolację liniową przeprowadza się w zakresie temperatur |
||||||||||||
zaokrągla 100 K. We wzorach (2.22) i (2.23) I b, | I m – entalpie odpowiadające |
|||||||||||
wyższe i niższe temperatury żądanego zakresu temperatur, podane w tabeli. 2,5; t to temperatura, dla której obliczana jest entalpia,
°C; t m – temperatura odpowiadająca dolnej entalpii żądanego przedziału, ° C – entalpia, której wartość określa temperaturę.
3. Szacunkowy bilans cieplny i zużycie paliwa
3.1. Obliczanie strat ciepła
Kiedy pracuje kocioł parowy lub gorącą wodę, całe dostarczane do niego ciepło jest wykorzystywane do wytwarzania ciepła użytkowego zawartego w parze lub gorącej wodzie i pokrywania różnych strat ciepła. Całkowita ilość ciepła wchodząca do kotła nazywana jest dystrybucją
moje ciepło i oznacz Q r r . Między ciepłem wpływającym do kotłowni
jednostki i tych, którzy ją opuścili, musi być równość. Ciepło opuszczające kocioł jest sumą ciepła użytkowego i strat ciepła z nim związanych proces technologiczny wytwarzanie pary lub gorącej wody. W związku z tym bilans cieplny kotła na 1 kg spalonego paliwa ciekłego lub 1 m3 gazu w normalnych warunkach ma postać
– straty ciepła ze spalinami, z niepełnego spalania chemicznego, niecałkowitego spalania mechanicznego, z chłodzenia zewnętrznego, kJ/kg lub kJ/m3.
Bilans cieplny kotła sporządzany jest w odniesieniu do stanu ustalonego warunki termiczne, a straty ciepła wyrażone są jako procent dostępnego ciepła:
Pytanie str | ||||
Strata ciepła ze spalinami (q 2) wynika z faktu, że temperatura
Temperatura produktów spalania opuszczających zespół kotłowy jest znacznie wyższa od temperatury powietrza otoczenia. Straty ciepła ze spalinami zależą od rodzaju spalanego paliwa, współczynnika nadmiaru powietrza w spalinach, temperatury gazów spalinowych, czystości spalin zewnętrznych i powierzchnie wewnętrzne ogrzewanie, temperatura powietrza pobieranego przez dmuchawę.
Straty ciepła ze spalinami określa się ze wzoru
) (100-q | ||||||||||||||
X. V | ||||||||||||||
Pytanie str | ||||||||||||||
gdzie ja х – | entalpię gazów spalinowych określa się z tabeli. 2,5 z odpowiednim |
|||||||||||||
w różnych wartościach αух | i wybraną temperaturę gazów spalinowych, kJ/kg |
|||||||||||||
lub kJ/m3; | I XV 0 | entalpia teoretycznej objętości zimnego powietrza, op- |
||||||||||||
jest dystrybuowany w t | 30°C według wzoru (3.4), kJ/kg lub kJ/m3; α | |||||||||||||
Procent nadmiaru powietrza w spalinach pobierany jest z tabeli. 2,1 w przekroju ha-