ЗАДАЧА №1

Для водотрубного котла малой производительности заданы:

паропроизводительность (непрерывная продувка отсутствует);

абсолютное давление ;

температура перегретого пара ;

температура уходящих газов ;

температура воздуха в котельной (подогрев воздуха отсутствует);

температура питательной воды ;

температура газов на выходе из топки ;

вид топлива – уголь (Кузнецкий), (марка топлива Д):

Определить:

1) способ сжигания топлива и тип топочного устройства;

2) элементарный состав рабочего топлива и его низшую теплоту сгорания;

3) значения коэффициента избытка (расхода) воздуха в топке и за котельным агрегатом;

4) количество воздуха, теоретически необходимое для сжигания 1 кг топлива;

5) объемы продуктов сгорания в топке и за котельным агрегатом;

6) энтальпию уходящих газов;

7) потери теплоты с уходящими газами;

8) КПД котельного агрегата;

9) расход натурального и условного топлива;

10) объем топочной камеры и активную площадь колосниковой решетки;

11) тепловыделение в топке и теоретическую температуру горения;

12) количество тепла, переданного лучевоспринимающим поверхностям нагрева в топке, и коэффициент прямой отдачи.

Решение.

При решении данной задачи воспользуемся рекомендациями методички

[6 c.9-13].

1) При сжигании угля в котельных агрегатах паропроизводительностью применяют топки слоевые с цепной решеткой. Технические характеристики топлива (уголь):

вывод летучих на горючую массу ;

приведенная влажность ;

приведенная зольность ,

где низшая теплота сгорания рабочего топлива, .

2) Для пересчета элементарного состава горючей массы на рабочую необходимо каждый компонент горючей массы умножить на коэффициент

где

Теплоту сгорания топлива , определяем по формуле Д. И. Менделеева:

3) Коэффициент избытка воздуха в топке , а за котельным агрегатом (в уходящих газах) определяем с учетом присосов воздуха в газоходы:

4) Количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг топлива при нормальных физических условиях, , определяем по формуле:

5) Объемы продуктов сгорания, , в топке при и уходящих газов (при ) для случая полного сгорания подсчитываем по формулам:

при

при

6) Энтальпию уходящих газов, , определяем при коэффициенте избытка воздуха за котельным агрегатом и температуре уходящих газов :

7) Так как объемы и энтальпия уходящих газов подсчитывают для случая полного сгорания топлива, то при определении потерь тепла с уходящими газами, , учитываем потери от механической неполноты сгорания (по таблице 5 [6 c.20]):

где энтальпия холодной воздуха при .

Относительная величина потерь тепла с уходящими газами в % будет:

8) КПД котлоагрегата брутто представляет собой отношение использованного в котлоагрегате тепла к располагаемому теплу топлива . Для данной задачи .

Следовательно,

или

где потери тепла от химической и механической неполноты сгорания топ-

лива принимаем по таблице 5 [6 c.20]: , . Потери тепла на наружное охлаждение котлоагрегата (в окружающую среду) [6 c.11]. потери тепла с физическим теплом шлака, удаляемого из топки, , определяем по формуле:

где доля золы топлива, входящей в шлак;

энтальпия шлака.

Для данной задачи

Тогда

9) Расход натурального топлива рассчитываем по формуле:

где энтальпия питательной воды

энтальпия перегретого пара (находим по -диаграмме при

давлении и .

Тепловой эквивалент топлива:

где теплота сгорания условного топлива.

Расход условного топлива:

10) Объем топочной камеры , и активную площадь колосниковой решетки определяем по значениям тепловых нагрузок топочного объема и зеркала горения [приложение 5: 6 c.20]:

Откуда

Откуда активная площадь колосниковой решетки:

11) Тепловыделение в топке , для условий задачи находим по формуле:

где тепло, вносимое в топку с воздухом, .

При отсутствии подогрева воздуха:

Теоретическую температуру горения , определяем с помощью предварительно построенной -диаграммы. Для ее построения в данной задаче можно ограничиться определением энтальпии газов при коэффициенте избытка воздуха в топке для трех значений температур (500, 1000 и 2000 ):

при

при

при

При по -диаграмме находим .

12) Количество тепла, переданного лучевоспринимающим поверхностям нагрева в топке, определим по формуле:

где коэффициент сохранения тепла,

энтальпия дымовых газов на выходе из топки, определяемая по постро-

енной -диаграмме по заданному значению температуры ,

. При

Коэффициент прямой отдачи находим по формуле:

Поиск по сайту: