Котлы-утилизаторы в сажевом производстве
Определение расходов горючих газов и воздуха
Теплота сгорания смеси газообразных топлив
Определение теоретической температуры продуктов сгорания
Коэффициент использования теплоты
Виды эксергии, используемые при анализе эффективности котла-утилизатора
Эксергетический баланс котла-утилизатора
Эксергетический КПД котла-утилизатора
Расчет экономии топлива
Навигация
Определение теоретической температуры продуктов сгорания
Термодинамический анализ эффективности агрегатов энерготехнологических систем
39638
знаков
6
таблиц
0
изображений
4.6 Определение теоретической температуры продуктов сгорания
В топках паровых котлов, работающих на природном газе, мазуте, угольной пыли, стенки топки покрыты экранными трубами, которые защищают конструкцию от воздействия высоких температур. В котлах-утилизаторах, в которых сжигается низкокалорийное топливо, температуры пламени относительно низкие и потери теплоты в стенки топки нежелательны. По этой причине, в частности, в топочной камере котлов-утилизаторов типа ПКК экранные трубы отсутствуют. Если не учитывать потери теплоты в стенки топочной камеры и принимать, что все полезное тепловыделение в топке затрачивается только на их нагрев, то температуру продуктов сгорания на выходе из топки можно приближенно считать равной так называемой адиабатной температуре горения 
. Последняя находится на основе уравнения сохранения энергии:
, (4.26)
где 
– энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, 
– доля теплоты, теряемая от химической неполноты сгорания ( %), 
– теплота, вносимая в топку смесью отходящих газов с природным, 
– теплота, вносимая в топку воздухом, приходящим из воздухоподогревателя.
Теплота, вносимая смесью ОГ с ПГ
, (4.27)
где 
и 
– теплота, вносимая в топку соответственно отходящими газами и природным газом. Величина равняется энтальпии отходящих газов 
:
(4.28)
Вследствие малых значений 
и невысокой температуры природного газа, поступающего в котел-утилизатор, вторым слагаемым в правой части уравнения (4.27) можно пренебречь. Тогда с учетом (4.28)
. (4.29)
Теплота , вносимая в топку с воздухом, равна его энтальпии на выходе из воздухоподогревателя и может быть вычислена по формуле (4.24) при условии, что на входе в воздухоподогреватель температура воздуха составляет 60…80 °С, а в воздухоподогревателе она повышается на 200…250 °С.
Определив 
формуле (4.26), можно найти температуру продуктов сгорания на выходе из топки как
. (4.30)
5. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС И ТЕПЛОВОЙ КПД КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА
5.1 Составляющие теплового баланса
Тепловой баланс котла вытекает из закона сохранения энергии и устанавливает равенство между количеством подведенной 
и расходуемой 
теплоты. В общем виде он записывается так:
=. (4.31)
Суммарное количество теплоты, внесенной в котел, называется располагаемой теплотой 
, которая является приходной частью теплового баланса:
=. (4.32)
Располагаемая теплота 
включает в себя все виды теплоты, внесенной в котел*:
, (4.33)
где 
и 
– соответственно низшая теплота сгорания и физическая теплота смеси ОГ с ПГ; 
– теплота, внесенная в котлоагрегат воздухом при подогреве его вне агрегата посторонним источником энергии (не в воздухоподогревателе котла).
Если принять энтальпию воздуха в окружающей среде за начало отсчета, то теплоту внешнего подогрева воздуха можно определить по формуле:
, (4.34)
где 
и 
– соответственно энтальпии воздуха на входе в воздухоподогреватель котла после его предварительного подогрева (например, в паровом калорифере) до температуры 
и холодного воздуха с температурой 
. Как было сказано выше в разделе 4.6, температуру принимают равной 60…80 °С. Температура холодного воздуха принимается обычно равной 30 °С.
Если записать составляющие расходной части равенства (4.31) применительно к рассматриваемому котлу-утилизатору, то в развернутом виде уравнение теплового баланса котла будет иметь вид:
, (4.35)
где 
– полезно использованная теплота (израсходованная на выработку технологической или энергетической продукции, например, на нагрев воды или получение пара заданных параметров); 
, 
, 
– потери теплоты соответственно с уходящими газами (продуктами сгорания), химической неполнотой сгорания смеси ОГ с ПГ и от наружного охлаждения (в окружающую среду через ограждения котла).
Уравнение теплового баланса можно записать в виде, где все составляющие выражены в процентах по отношению к располагаемой теплоте, принимаемой за 100 % ( = 100%):
, (4.36)
где 
и т. д.
Похожие работы
... на параметры и профиль ППТУ осуществляется с использованием ЕС ЭВМ и системы математических моделей, имитирующих функционирование энерготехнологических блоков. Проведено несколько серий расчетов на ЕС ЭВМ, которые отличаются по дискретным признакам типов и схем энерготехнологических блоков (с плазмопаровой и плазмокислородной газификацией, с плазмотермической газификацией, с внутрицикловой ...
... биогеохимический кругооборот. В социально-экономических системах около 90% материальных ресурсов переходит в отходы, а основное количество энергии используется в производстве и потреблении. Поэтому главной задачей промышленной экологии является нахождение путей для рационального использования природных ресурсов, предотвращения их исчерпания, деградации и загрязнения окружающей среды, а в конечном ...
... по энерготехнологической схеме. Потребность в энергии (пар) обеспечивается, в основном, за счет утилизации тепла реакций. 2.1 Технологический процесс фирмы “Kellogg” Предлагаемый технологический процесс предусматривает производство 1360 т/сутки жидкого безводного аммиака из природного газа. Проектом предусмотрена выдача продукционного аммиака при (+5)°С или (-33)°С. Основные стадии процесса ...
... пыли, °С до 100 Диаметр корпуса, мм 200 Число оборотов ротора, об/мин 350 Мощность привода, кВт 5,5 Габаритные размеры, LxBxH, мм 1300x744x554 3. Использование твердых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов и вторичных материальных ресурсов Термические методы уничтожения твердых BMP позволяют использовать энергетический потенциал отходов, а в случае комплексной переработки ...
0 комментариев