Курсовая работа: Расчет парового котла ДЕ-6,5-14

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания газа при температуре t, °С, определяется по формуле:

(2.3-2)

Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1 м³ топлива при температуре t, °С:

(2.3-3)

Изменение энтальпии газов:

(2.3-4)

где - расчетное значение энтальпии; - предыдущее по отношению к расчетному значение энтальпии. Показатель снижается по мере уменьшения температуры газов t, °С. Нарушение этой закономерности указывает на наличие ошибок в расчете энтальпий. В нашем случае это условие соблюдается. Построим I - ν диаграмму по данным таблицы 7.

Рисунок 1 – I - ν диаграмма

2.4 Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива

2.4.1 Тепловой баланс котла

Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между поступившим в котел количеством тепла, называемого располагаемым теплом Q_P , и суммой полезно использованного тепла Q₁ и тепловых потерь Q₂ , Q₃ , Q₄ . На основании теплового баланса вычисляют КПД и необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому состоянию котла на 1 кг (1 м³ ) топлива при температуре 0°С и давлении 101,3 кПа.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

Q_P + Q_в.вн = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆ , кДж/м³ , (2.4.1-1)

где Q_P – располагаемое тепло топлива; Q_в.вн – тепло, внесенное в топку воздухом при его подогреве вне котла; Q_ф – тепло, внесенное в топку паровым дутьем («форсуночным» паром); Q₁ – полезно использованное тепло; Q₂ – потеря тепла с уходящими газами; Q₃ – потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива;– потеря тепла от механической неполноты сгорания топлива; Q₅ – потеря тепла от наружного охлаждения; Q₆ – потеря с теплом шлака.

При сжигании газообразного топлива в отсутствие внешнего подогрева воздуха и парового дутья величины Q_в.вн , Q_ф , Q₄ , Q₆ равны 0, поэтому уравнение теплового баланса будет выглядеть так:

Q_P = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₅ , кДж/м³ . (2.4.1-2)

Располагаемое тепло 1 м³ газообразного топлива:

Q_P = Q^d _i + i_тл , кДж/м³ , (2.4.1-3)

где Q^d _i – низшая теплота сгорания газообразного топлива, кДж/м³ (см. табл. 1); i_тл – физическое тепло топлива, кДж/м³ . Учитывается в том случае, когда топливо подогревается посторонним источником тепла. В нашем случае этого не происходит, поэтому Q_P = Q^d _i , кДж/м³ , (2.4.1-4)

Q_P = 36 800 кДж/м³ . (2.4.1-5)

2.4.2 Тепловые потери и КПД котла

Потери тепла обычно выражаются в % от располагаемого тепла топлива:

и т.д. (2.4.2-1)

Потеря тепла с уходящими газами в атмосферу определяется как разность энтальпий продуктов сгорания на выходе из последней поверхности нагрева (экономайзера) и холодного воздуха:

, (2.4.2-2)

где I_ух = I^Н _ЭК – энтальпия уходящих газов. Определяется интерполяцией по данным таблицы 7 по заданной температуре уходящих газов t_ух °С:

, кДж/м³ . (2.4.2-3)

α_ух = α^Н _ЭК – коэффициент избытка воздуха за экономайзером (см. табл.3);

I_0.х.в. – энтальпия холодного воздуха,

I_0.х.в = (ct)_в *V^H ₀ = 39,8*V^H ₀ , кДж/м³ , (2.4.2-4)