Расчет составляющих теплового баланса

-где ΣQ_хим -внесенная химическая теплота,

ΣQ_хим=Q_н ^р+(Q_экз-Q_энд);

ΣQ_физ -внесенная физическая теплота,

ΣQ_физ=Q_фт+ Q_фв+ Q_пар,

где Q_н ^р - низшая теплота сгорания единицы топлива, МДж/кг или МДж/м³;

Q_экз, Q_энд - теплоты экзотермических и эндотермических реакций, МДж/кг или МДж/м³;

Q_фт =С_Т*t_Т - физическая теплота топлива. МДж/кг,МДж/м³, где С_{Т -} теплоемкость топлива, МДж/(кг* К) или МДж/м³* К); t_Т — температура топлива, С⁰.

При сжигании твердого топлива Q_фт невелико по значению как топливо имеет низкую температуру. Энтальпию твердого топлива необходимо учитывать в случае предварительного его подогрева вне котла посторонним источником теплоты.

Жидкое топливо (мазут) для снижения вязкости и улучшения распыла подается в топку подогретым до температуры 80-120,С⁰ и Q_фт. в этом случае обычно составляет (0,4-0,63)% Q_н ^р.

При сжигании газообразного топлива с низкой теплотой сгорания (например доменного газа) при условии нагрева

его до температуры 200—300°С составляет 7—10% Q_н ^р. При сжигании газообразного топлива с высокой теплотой сгорания (например, природного газа) газ обычно не подогревают.

Q_фв — физическая теплота воздуха, МДж/кг. (м³). Энтальпия горячего воздуха учитывается лишь при подогреве его вне агрегата до воздушного подогревателя котла за счет постороннего источника теплоты.

Q_пар — теплота, вносимая в агрегат паром при паровом распыливании мазута, МДж/’кг,

Q_пар=G_п*(h_п – 2,51),

-где G_п —удельный расход дутьевого пара, кг/кг,

При паровом распыливании мазута G_п =0,3-0,35 кг/кг;

h_п — энтальпия дутьевого пара, МДж/кг.

Величину Q_эл, включают в уравнение баланса при выработке пара с использованием в качестве источника теплоты электроэнергии.

В общем выражении приходной части Q_прих теплового баланса котла для конкретных случаев ряд членов может отсутствовать. При составлении теплового баланса для котла, работающего на органическом топливе, при отсутствии выработки пара за счет теплоты экзотермических технологических реакций (Q_экз=0) приходную часть теплового баланса в расчете на 1 кг(м) топлива можно принять

Q_прих=Q_р ^р=Q_н ^р (или Q_н ^с).

Расходная часть теплового баланса в расчете на 1 кг(м³) топлива в общем случае содержит теплоту, затраченную на выработку пара и различные потери:

Q_расх=Q_пол+Н_уг+Q_хн + Q_мн + Q_но +Q_фш +Q_охл ±Q_акк.

Теплота, полезно затраченная на выработку перегретого пара, МДж/кг или МДж/м³, составляет

Q_пол=D*(h_пп-h'_пв)+D_пр*(h_кип-h_пв')+D_нп*(h_нп-h_пв'),

α_уг — коэффициент расхода воздуха на выходе из котла, определяется по составу продуктов сгорания:

α_уг =1 / (1-79 / 21)*(О₂-0,5*СО / N₂);

α_уг = 21 / 21-79*(О₂-0,5*СО) / 100*(СО₂+О₂+СО);

C_СО2,C_SО2,C_N2,C_СО,*C_Н2О,C_в — значения средней теплоемкости отдельных компонентов продуктов сгорания при t_уг и воздуха при t_хв (МДж/(м³*град). Значения теплоемкостей определяются по таблицам (таблица 2.2);,