Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива

4.3 Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива.

4.3.1. Полезная тепловая нагрузка печи , Вт:

,

где , .

4.3.2. КПД печи:

, где:

 – потери в окружающую среду,

 при ,

– низшая теплота сгорания топлива.

КПД топки: .

4.3.3. Расход топлива:

4.3.4. Расчет радиантной камеры:

, где:  – энтальпия дымовых газов при температуре перевала печи tп = 852,30С.

Проверим распределение нагрузки в печи: , т.е. условия соблюдены.

4.3.5. Тепловая нагрузка конвекционной камеры:

4.3.6. Энтальпия водяного пара на входе в радиантную камеру:

При давлении Р1 = 9,87 атм значение температуры водяного пара на входе в радиантную секцию tk =3150C.

4.3.7. Температура экрана в рассчитываемой печи:

4.3.8. Максимальная температура горения топлива:

,

где  – удельная теплоемкость при температуре перевала.

4.3.9. Для tп и tmax по графикам определяем теплонапряженность абсолютно черной поверхности qs:

Таблица 4

Определяем теплонапряженность при q = 542,50С: qs = 127098,21 Вт/м2.

Таким образом, полный тепловой поток, внесенный в топку:

4.3.10. Эквивалентная абсолютно черной поверхность равна:

.

4.3.11. Принимаем степень экранирования кладки y = 0,45; для a=1,05 примем .

Эквивалентная плоская поверхность: .

Диаметр радиантных труб , диаметр конвекционных труб .

Принимаем однорядное размещение труб и шаг между ними .

Для этих значений фактор формы К= 0,87.

4.3.12. Величина заэкранированности кладки: .

4.3.13. Поверхность нагрева радиантных труб:

Таким образом, выбираем печь .

Характеристика печи:

Таблица 5

Длина .

Число труб в камере радиации: .

Теплонапряженность радиантных труб: .

Число конвективных труб: .

Располагаем трубы в шахматном порядке по 3 в одном горизонтальном ряду, шаг между трубами .

4.3.14. Средняя разность температур:

4.3.15. Коэффициент теплопередачи:

4.3.16. Теплонапряженность поверхности конвективных труб:

.

Для обеспечения нормальной работы трубчатой печи необходимо обосновано выбрать скорость движения потока сырья через змеевик. При увеличении скорости движения сырья в трубчатой печи повышается коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемому сырью, что способствует снижению температуры стенок, а следовательно, уменьшает возможность отложения кокса в трубах. В результате уменьшается вероятность прогара труб печи и оказывается возможным повысить тепло напряженность поверхности нагрева. Кроме того, при повышении скорости движения потока уменьшается отложение на внутренней поверхности трубы загрязнении из взвешенных механических частиц, содержащихся в сырье.

Применение более высоких скоростей движения потока сырья позволяет также уменьшить диаметр труб или обеспечить более высокую производительность печи, уменьшить число параллельных потоков.

Однако увеличение скорости приводит к росту гидравлического сопротивления потоку сырья, в связи с чем увеличиваются затраты энергии на привод загрузочного насоса, так как потеря напора, а следовательно, и расход энергии возрастают примерно пропорционально квадрату (точнее, степени 1,7-1,8) скорости движения.

Похожие работы

Расчет и подбор теплоутилизационного контура

Скачать

24839

12

6

... объем продуктов сгорания Vnc, а также содержание каждого компонента в массовых (`yi) и объемных (yi’) долях по формулам: Vnc=åVi; Vi = mi*22.4/Mi; `yi = mi*100/mnc; yi’ = Vi*100/Vnc. Результаты расчетов приведены в таблице 6. Таблица 6. Наименование CO2 H2O N2 O2 сумма масса i-го компонента 2,706 2,216 13,705 0,196 18,823 мас.%, yi 14,376 11,773 ...

Расчет аппарата воздушного охлаждения

Скачать

25082

0

11

... служить: водяное охлаждение металлургических печей, печей химических производств; охлаждения горячей серной кислоты после контактного аппарата или конденсатора; охлаждение водой различных нефтепродуктов; охлаждение конденсаторов паровых турбин, масло- и воздухоохладителей генераторов на электростанциях, конденсаторов смешивающего типа выпарных батарей алюминиевых растворов на глиноземных заводах; ...

Расчет установки утилизации теплоты отходящих газов технологической печи

Скачать

23333

4

2

... . Из воздухопо-догревателя дымовые газы поступают в КТАН, где поступающая по змеевику вода нагревается и идет на прямую к потребителю, а дымовые газы – в атмосферу.   2. Расчет печи   2.1 Расчет процесса горения   Определим низшую теплоту сгорания топлива Qрн. Если топливо представляет собой индивидуальный углеводород, то теплота сгорания его Qрн равна стандартной теплоте сгорания за вычетом ...

Реконструкция котла - утилизатора КСТ-80

Скачать

148536

48

16

... секцию; заменить поверхностный пароохладитель на впрыскивающий с подачей питательной воды, рассмотреть вопросы по установке турбогенераторов, расчету трубопроводов, изменению схемы электронсабжения. 2. Реконструкция котла-утилизатора КСТ-80 с целью установки конденсационной турбины   2.1. Краткое описание мероприятий предлагаемых в дипломном проекте   В данном дипломном проекте предлагаются ...