Ентальпія повітря і продуктів згорання

2.2 Ентальпія повітря і продуктів згорання

Ентальпія повітря при спалюванні всіх видів палива підраховується за однаковими формулами.

2.2.1 Приводимо формулу, яку використовуємо для визначення ентальпій повітря, необхідного для теоретичного процесу горіння в інтервалі температур від 100 до 2200^оС, Мдж/кг:

I (2.22)

де: - питома ентальпія повітря

[приймаємо з довідкової літератури:ІІ. стр. 14]

2.2.2 Приводимо формулу, яку використовуємо для визначення ентальпій продуктів згорання утворюючихся при горіння палива з теоретичним об’ємом повітря у інтервалі тих самих температур, МДж/кг:

I (2.23)

де: - питомі ентальпії трьохатомних газів, азоту, водяних парів

[приймаємо з довідкової літератури:ІІ. стр. 14]

2.2.3 Ентальпії золи в продуктах згорання, МДж/кг:

(2.24)

2.2.4 Визначаємо ентальпій продуктів згорання при горіння палива з надлишком повітря в інтервалі тих самих температур, підраховуємо як суму, МДж/кг:

I_г = I+ ( - 1) I+I_зл (2.25)

[знаходимо з довідкової літератури:І. стр. 17]

Числові значення величин, підраховані по приведеним формулам в інтервалі можливих температур в газоходах заносимо до таблиці 2.2.

2.4 Тепловий баланс парогенератора та визначення витрати палива

В цьому розділі приведені розрахунки тепла одиниці маси і одиниці палива, підраховані витрати тепла з уходящими газами, значення витрат від хімічної неповноти згорання і механічного недопалу, втрата в навколишнє середовище.

По знайденим величинам втрат підраховується коефіцієнт корисної дії парогенератора.

Після визначення витрати води в продувку виписуємо температуру перегрітого пару, живильної види і котлової води і підраховуємо кількість тепла, використаного в парогенераторі.

2.4.1 Низка теплота згорання палива, :

[приймаємо з характеристик палива з довідкової літератури: ІІ. стр. 176]

2.4.2 Фізичне тепло палива не враховується, тому що W^р<1,6Q^р_н, звідси Q_тл=0.

2.4.3 Підігрів повітря перед подачею в повітря-підігрівач не запланований:

Q_ввнш=0

2.4.4 Форсункове дуття не заплановане при:

Q_ф=0

2.4.5 Відсутня вуглекислота карбонатів.

2.4.6 Располагаєме тепло одиниці маси робочого палива, :

18,31 (2.26)

2.4.7 Втрата тепла від механічного недопалу, %:

6

[знаходимо з довідкової літератури:І. стр. 200]

2.4.8 Втрата теплоти від хімічного недопалу, %:

0

[знаходимо з довідкової літератури:ІІ. стр. 24]

2.4.9 Приймаємо температуру холодного повітря, ^ОС:

[знаходимо з довідкової літератури:І. стр. 20]

2.4.10 Підраховуємо ентальпію холодного повітря, :

[власний розрахунок, таблиця 2.2]

2.4.11 Вказуємо температуру уходящих газів, ^ОС:

[по завданню на проектування]

2.4.12 Ентальпія продуктів згорання при цій температурі, МДж/кг:

I_ух =1,8

[власний розрахунок, таблиця 2.2]

2.4.13 Коефіцієнт надлишку повітря в уходящих газах:

1.5

2.4.14 Витрати тепла з уходящими газами знаходимо за формулою, %:

(2.27)

2.4.15 Витрата тепла парогенератором в навколишнє середовище, %:

[знаходимо з довідкової літератури:І. стр. 21, мал. 5-1]

2.4.16 Температура шлаків, що видаляються, ^ОС:

[знаходимо з довідкової літератури:І.]

2.4.17 Питома ентальпія шлаку при цій температурі, МДж/кг:

[знаходимо з довідкової літератури:І.]

2.4.18 Надлишки тепла з видаляємим шлаком, %:

(2.28)

2.4.19 В котельному агрегаті не передбачається встановлення деталей, що охолоджуються проточною водою, тому q_6охл=0.

2.4.20 Сума втрат тепла, %:

(2.29)

2.4.21 Коефіцієнт корисної дії парогенератора знаходимо за формулою, %:

(2.30)

2.4.22 Паровиробництво парогенератора кг/с:

D =20,83

[по завданню на проектування]

2.4.23 Ентальпія перегрітого пара при Р_пп =3,92 МПа та температурі t_пп = 440^оС дорівнює, кДж/кг:

i_пп =3308

[знаходимо з довідкової літератури: ІІІ]

2.4.24 Знаходимо ентальпію живильної води при тиску, МПа

та температури t_пв = 145 ^оС

i_пв = 613,2 кДж/кг

[знаходимо з довідкової літератури:ІІІ]

2.4.25 Величина продувки, %:

Р_пр =1,5

[по завданню на проектування]

2.4.26 Витрату води в продувку знаходимо по формулі кг/с:

(2.31)

2.4.27 Ентальпія котлової води при тиску в барабані, кДж/кг

i_кв =1094,6

[знаходимо з довідкової літератури: ІІІ.]

2.4.28 Тепло, використане в парогенераторі знаходимо по формулі, МВт:

(2.32)

2.4.29 Витрату палива парогенератором знаходимо по формулі; кг/с:

(2.33)

2.4.30 Розрахункову витрату палива знаходимо по формулі, кг/с:

(2.34)

3 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ПАРОГЕНЕРАТОРА

3.1 Тепловий розрахунок топки парогенератора

Тепловий розрахунок топкової камери виконаний з припущенням, що парогенератор буде мати паро виробництво D =20,83 кг/с і тиск в барабані Р_б=4.12 МПа, температуру перегрітої пари t_пп =440 ^оС, температури живильної води t_пв =145 ^оС.

Прототипом конструкції прийнято парогенератор Е-75-40.

3.1.1 Конструктивні характеристики топки

3.1.1.1 Ширина активного об’єму топки, м:

а =6,6

3.1.1.2 Глибина активного об’єму топки м:

в =6,0

3.1.1.3 Ширина гирла холодної воронки, м:

0,8

3.1.1.4 Кут нахилу холодної воронки, град:

54

3.1.1.5 Висота холодної воронки, м:

3.1.1.6 Довжина нахилу холодної воронки в границях активного об’єму

топки, м:

3.1.1.7 Пвідраховують довжину з кату холодної воронки у межах активного об'єкту топки, м.

l_ск=2,1

3.1.1.8 Визначають висоту фронтової стіни (розмір від верху холодної воронки до нахиленої стелі), м:

h_ф.пр.=9,1

3.1.1.9 Знаходять висоту задньої стіни ( розмір від верху холодної воронки до низу фестону ), м

3.1.1.10 Визначають кут нахилу стелі до горизонтальної площини, град

3.1.1.11 Знаходять довжину нахиленої стелі, м

3.1.1.12 Визначають кут нахилу фестону до вертикальної площини, град:

3.1.1.13 Знаходять розмір по висоті площини, яка проходить крізь перший ряд фестону, м

3.1.1.14 Підраховують розміри проекцій площини фестону на горизонтальну та вертикальну площину, М

3.1.1.15 Площа поверхонь, які обмежують активний об’єм топки, м²:

а) по фронтовій стіні:

(3.1)

б) по бічній стінці:

(3.2)

в) по задній стінці:

(3.3)

г) по площині, яка проходить крізь перший ряд фестона:

(3.4)

3.1.1.16 Знаходимо сумарну площу поверхонь, м²:

(3.5)

3.1.1.17 Об’єм активного простору топки знаходимо по формулі, м³:

(3.6)

3.1.1.18 Кутовий коефіцієнт площі, яка проходить через перший ряд фестону:

3.1.1.19 Кутовий коефіцієнт настінних труб:

3.1.1.20 Підраховують середнє значення коефіцієнт теплової ефективності:

(3.5)

3.1.1.21 Знаходимо товщину випромінюючого слою топічної середи за формулою:

(3.6)