Расчетные характеристики газообразного топлива.

Таблица К2

Расчет процесса горения топлива. Определение характеристик продуктов сгорания.

Для сухого газообразного топлива низшая теплота сгорания в кДж/м³ может быть найдена по формуле

Q_н^с = 107.98Н₂ + 126.36СО + 234Н₂S + 358.2СН₄ + 590.66С₂Н₄ + 637.46С₂Н₆ +

+860.05С₃Н₆ + 913.2С₃Н₈ +1187.36С₄Н₁₀ + 1461.89С₅Н₁₂,

где – Н₂, СО, H₂S, СН₄ ...- состав газообразного топлива, %.

Далее определяются характеристики продуктов сгорания.

Объемы воздуха и продуктов сгорания для газообразного топлива, м³/м³, рассчитываются по следующим формулам:

• теоретическое количество воздуха для полного сгорания 1 м³ газа

V⁰ = 0.0476∙[0.5CO + 0.5H₂ + 1.5H₂ S +∑(т+п/4) C_тH_п-O₂]

V⁰=0.0476∙[(1+4/4)∙CH₄+(2+6/4)∙C₂H₆+(3+8/4)∙C₃H₈+(4+10/4)∙C₄H₁₀+(5+12/4)∙C₂H₁₂]= =0.0476∙[2∙94.1+3.5∙3.1+5∙0.6+6.5∙0.2+8∙0.8]=9.984 м³/м³

• теоретический объем трехатомных газов в продуктах сгорания

• теоретический объем азота в продуктах сгорания

• теоретический объем водяных паров в продуктах сгорания

Присосы воздуха в газоходах теплогенератора

- в топке                                    ∆α_т = 0.05

- в I газоходе                             ∆α₁ = 0.05

- во II газоходе                         ∆α₂ = 0.1

- в водяном экономайзере       ∆α_в.э. = 0.1

Коэффициенты избытка воздуха за газоходами теплогенератора

- в топке и за топкой    α_т = 1.05

- за I газоходом             α₁ = α_т + ∆α₁ = 1.05+0.05=1.1

- за II газоходом        α₂ = α₁ + ∆α₂ = 1.1+0.1=1.2

- в уходящих газах из теплогенератора (за водяным экономайзером) :

α_ух = α_в.э = ∆α₂ + ∆α_в.э = 1.2+0.1=1.3

Характеристика продуктов сгорания

Таблица К3.

Характеристика
	Топка	І газоход	ІІ газоход	Водяной экономайзер
1	3	4	5	6
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α	1.05	1.1	1.2	1.3
Средний коэффициент избытка воздуха αср	1.05	1.075	1.15	1.25
Действительный объем водяных паров	2.226	2.230	2.242	2.258
Действительный объем продуктов сгорания	11.694	11.948	12.709	13.723
Объемная доля трехатомных газов	0.091	0.089	0.084	0.078
Объемная доля водяных паров	0.190	0.187	0.176	0.165
Суммарная объемная доля трехатомных газов	0.281	0.276	0.260	0.243

Энтальпия продуктов сгорания

Таблица К4

Тепловой баланс теплогенератора

Таблица К6

Расчетная величина	Обозна-чение	Размер-ность	Расчет	Формула или обоснование
1	2	3	4	5
Располагаемое тепло топлива		кДж/м3	37637.65	(из расчета)
Температура уходящих газов		°С	130	Таблица К7
Энтальпия уходящих газов	Iух	кДж/м3	2442,07	Таблица К4
Температура холодного воздуха	tх.в.	°С	27	Задана
Энтальпия холодного воздуха	I0х.в.	кДж/м3	356.1	Таблица К4
Потери теплоты от химического недожога	q3	%	0.5	Таблица К8
Потери теплоты от механического недожога	q4	%	0	-
Потери теплоты с уходящими газами	q2	%	5.25
Потери теплоты в окружающую среду	q5	%	2.35	Рис. 2.5
Потери теплоты с физическим теплом шлаков	q6	%	0	-
Коэффициент полезного действия теплогенератора	ηтг	%	91.9	100 – (q2 +q3 +q4+q5+q6)
Давление пара за котельным агрегатом	pн.п	МПа	1.4	Задано
Энтальпия насыщеного пара	iн.п	кДж/кг	2788.3	Табл. свойств вод. пара
Температура насыщенного пара	tн.п	°С	195	Табл. свойств вод. пара
Температура питательной воды	tп.в	°С	99	Задана
Энтальпия питательной воды	iп.в	кДж/кг	114.85	Табл. свойств вод. пара
Паропроизводительность котла	Dк.ед	кг/ч	6200	Задана
Величина непрерывной продувки	р	%	6	Задана
Энтальпия котловой воды	iкв	кДж/кг	829.9	Табл. свойств вод. пара
1	2	3	4	5
Теплота, полезно используемая в теплогенераторе	Qтг	кДж/ч	14869788.6
Полный расход топлива	B	м3/ч	430
Расчетный расход топлива	Вр	м3/ч	430
Коэффициент сохранения тепла	j	-	0.975

Расчет теплообмена в топке

Таблица К9