Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания котла ДЕ-25-14ГМ

Проверка теплового расчета котельного агрегата

Расчет считается верным если выполняется следующее условие [1] :

(2.73)

где (2.74)

– количество теплоты переданное излучением в топке, ;

– количество теплоты полезно воспринятое в первом конвективном пучке, ;

– количество теплоты полезно воспринятое во втором конвективном пучке, ;

– количество теплоты полезно воспринятое в водяном экономайзере, .

Определяем невязку теплового баланса

(2.75)

Условие выполняется, значит, расчет считаем оконченным.

2.2. Тепловой расчёт котельного агрегата КВГМ-23,26-150

Проверка теплового баланса

Расчёт считается верным, если выполняется следующее условие [1]:

(2.118)

где , (2.119)

где количества теплоты, воспринятые лучевоспринимающими поверхностями топки и котельными пучками;

, кДж/м³ (2.120)

кДж/м³

∆Q=0,698∙ [33445∙0,918-(11963,853+18977,679)]=-65,084

Тогда

Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания котла ДЕ-25-14ГМ

В качестве основного вида топлива, используемого на проектируемой котельной, принят природный газ, резервный вид топлива – мазут.

Физико-химические показатели качества природного газа принимаем по данным РПУП «Гомельоблгаз».

Состав природного газа в % по объему приводим в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Состав природного газа

Метан СН4 ,%	Этан С2Н6,%	Пропан С3Н8,%	Бутан С4Н10,%	Пентан С5Н12,%	Азот N2,%	Кислород О2,%
98,251	0,642	0,175	0,055	0,013	0,82	0,006

Низшая теплота сгорания рабочей массы топлива Q_н^р = 33445 кДж/м³ (7988 ккал/м³).

Теоретический объем воздуха, необходимого для сгорания топлива при сжигании газа при определяем по формуле:

(2.1)

где m – число атомов углерода; n – число атомов водорода.

Теоретический объем продуктов сгорания:

- объем водяных паров:

(2.2)

где d_г.тл. – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1м³ сухого газа, г/м³; принимаем равным d_г.тл. = 0 г/м³

- теоретический объем азота:

(2.3)

- теоретический объем трехатомных газов:

(2.4)

- теоретический объем продуктов сгорания:

(2.5)

Действительные объемы продуктов сгорания рассчитываются с учетом коэффициента избытка воздуха в топке и объемов присосов воздуха по газоходам котельного агрегата. Коэффициенты избытка воздуха на выходе из топки котла принимаем для камерной топки при сжигании газа равным [1, с.43]., величину присосов воздуха в газоходах котлоагрегата принимаем в соответствии c рекомендациями таблицы [1, табл.4-2].при номинальной нагрузке:

- первый конвективный пучок котла

- второй конвективный пучок котла

- экономайзер чугунный с обшивкой

Действительный суммарный объем продуктов сгорания природного газа определяем (при среднем коэффициенте избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева) по формуле:

(2.6)

Результаты расчета действительных объемов продуктов сгорания и их составов по газоходам сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трёхатомных газов

Наименование величины	Обозначение	Расчетная формула	Наименование элементов газового тракта
Топка	Конвективный пучок	Конвективный пучок	Экономайзер
Коэффициент избытка воздуха в конце топки			1,05	-	-	-
Присос по элементам тракта			-	0,05	0,1	0,08
Коэффициент избытка воздуха за элементом тракта			1,05	1,1	1,2	1,28
Средний коэффициент избытка воздуха			1,05	1,075	1,15	1,24

Окончание таблицы 2.2

Избыточный объем воздуха, м3/м3			0,476	0,714	1,429	2,286
Действительный объем водяных паров, м3/м3			2,156	2,16	2,17	2,185
Действительный объем продуктов сгорания,м3/м3	Vг		11,168	11,409	12,136	13,007
Объемная доля трехатомных газов			0,09	0,088	0,083	0,077
Объемная доля водяных паров			0,192	0,188	0,177	0,165
Суммарная объемная доля			0,282	0,276	0,26	0,242

Рассчитываем энтальпию воздуха и продуктов сгорания. Расчет энтальпий продуктов сгорания производим при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева для всего возможного диапазона температур.

Энтальпию теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур вычисляем по формуле[1]:

(2.7)

где (ct)_в – энтальпия 1м³ воздуха, принимаем по таблице ХIII [1].

Энтальпию теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур определяем по формуле:

(2.8)

где - энтальпия 1м³ трехатомных газов, теоретического объема азота и водяных паров, принимается для каждой выбранной температуры t по таблице 4-3 [1], .

Энтальпию избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур t определяем по формуле:

(2.9)

Энтальпию продуктов сгорания при коэффициенте избытка воздуха определяем по формуле:

(2.10)

где Н_зл – энтальпия золы, для газа Н_зл = 0.

Результаты расчетов энтальпий воздуха и продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводим в таблицу 2.3.

Для составления таблицы интервал температур принимаем равным 100^оС. Интервалы температур для расчета по газоходам принимаем:

- топка котла 2000 – 700 ^оС;

- конвективный пучок 800 – 200 ^оС;

- конвективный пучок 600 – 100 ^оС;

- водяной экономайзер 400 – 100 ^оС.

Таблица 2.3 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

t, оС	, кДж/м3	, кДж/м3
Топка	Конвектив-ный пучок	Конвектив-ный пучок	Экономайзер
, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3