Составление теплового баланса котла

Тепловой баланс котла имеет вид, %

(12)

Полезно использованная теплота q₁, %

(13)

где  – КПД котла, %.

Для всех котлов, работающих на мазуте, η_к = 89%.

Потеря теплоты с уходящими в атмосферу дымовыми газами q₂, %

(14)

где t_г= 120…140 – температура газов за экономайзером, °C;

С_г= 1,3 – объемная теплоемкость газов при 120…140 °C, кДж/м³·К

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания q₃%, определяется по таблице 3.

Таблица 3- Числовые значения q₃

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания q₄, % для газа и мазута q₄ = 0.

Потеря теплоты с горячим шлаком q₆, %, для мазута и газа q₆ = 0.

Потеря теплоты на внешнее охлаждение поверхностей q₅, %

(15)

Тепловая производительность котла Q_к, кДж/ч

(16)

где h″ – энтальпия (теплосодержание) сухого насыщенного пара при давлении в котле р_к, кДж/кг;

h′ = 4,19∙t′ = 4,19∙190,7 = 799,03– энтальпия кипящей в котле воды, кДж/кг;

h_пв = 4,19∙t_п.в= 4,19∙100 = 419– энтальпия питательной воды, кДж/кг.

Значения h″и t′ берут из таблицы 4 по заданному давлению в котле р_к. Температуру питательной воды t_п.впринимают равной 100 ⁰С;

Таблица 4 – Параметры сухого насыщенного пара

D_пр = D _i /100 = 3/100 = 0,03 – количество воды, удаляемой из котла при продувках, кг/ч.

Процент продувки i для всех котлов взять равным 3 %.

Часовой расход топлива, кг/ч, или м³/ч

(17)

Определение температуры газов в зоне горения топлива

Расчет энтальпии топочных газов, кДж/кг или кДж/м³, производится по формуле

(18)

где – средняя объемная изобарная теплоемкость i-го компонента продуктов сгорания, кДж/м³·К.

Расчет энтальпии Н проводится дважды: при температуре топочных газов t_т = 900 °С и t_т = 2000 °C.

Тепловыделение в топке на один килограмм твердого топлива, кДж/кг, определяется по формуле:

(19)

где Q_В = α ∙V_o∙ ∙t_В = 1,1∙9,79∙1,32∙30 = 426,45 – теплота, внесенная в топку влажным воздухом, кДж/кг или кДж/м³;

= 1,32 – объемная теплоемкость воздуха, кДж/м³· К;

t_В= 30 – температура дутьевого воздуха, ⁰С;

q = с_т∙t = 2,1∙100 = 210 – теплота внесенная в топку топливом, кДж/кг или кДж/м³;

с_т– теплоемкость топлива. Для мазута с_т= 2,1 кДж/кг·К.

t – температура топлива, ⁰С. Для мазута можно принять t = 100 °С.

Q_ф= W_ф∙h″ = 0,02∙2580 = 51,6 – теплота, вносимая в топку паром, кДж/кг. Имеет место при сжигании мазута. Расход пара W_ф принимается для паромеханических форсунок равным 0,02…0,03 кг на один килограмм мазута. Энтальпия пара h″= 2580 кДж/кг при давлении перед форсункой 0,15…0,2 МПа.

Температура горения t_Т1, ⁰С, определяется по значению по графику рисунка 2.

Рисунок 2- Диаграмма Н – t дымовых газов