Тепловой баланс котельного агрегата

Определение расчётного расхода топлива является основной целью составления теплового баланса. Тепловой баланс парогенератора или водогрейного котла Q , кДж/кг (кДж/м³), составляется на 1кг твёрдого или жидкого топлива или на 1м³ газообразного топлива для установившегося режима работы агрегата и определяется по формуле:

Q =Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 или q1+q2+q3+q4+q5+q6=100%

(21)

где - Q - располагаемое тепло топлива, кДж/кг (кДж/м³);

Q₁- полезно использованное тепло, пошедшее на получение пара или горячей воды, кДж/кг (кДж/м³), определяется по формуле:

q1=

(22)

Q₂- потери тепла с уходящими дымовыми газами, кДж/кг (кДж/м³), определяются по формуле:

q2=

(23)

Q₃- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива кДж/кг (кДж/м³) определяются по формуле:

q3=

(24)

Q₄- потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, кДж/кг (кДж/м³) определяются по формуле:

q4=

(25)

Q₅- потери тепла в окружающую среду, кДж/кг (кДж/м³), определяются по формуле:

q5=

(26)

Q₆- потери тепла с физическим теплом шлаков, удаленных из топки, кДж/кг (кДж/м³) определяются по формуле:

q6=

(27)

При сжигании жидкого и газообразного топлива потери тепла q₄ и q₆ отсутствуют.

В курсовом проекте принять:

для твёрдого и жидкого топлива:

Q = Q , кДж/кг

(28)

для газообразного топлива

Q =Q , кДж/м3

(29)

Потеря тепла с уходящими газами определяется по формуле:

(30)

где энтальпия уходящих газов− определяется по I- диаграмме при температуре уходящих газов и ;

определяется по таблице на стр. 53 [15].

I - энтальпия холодного воздуха определяется по формуле:

,

(31)

Температуру холодного воздуха принять 30^оС, соответственно энтальпия 1м³ холодного воздуха составляет:

коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного агрегата

Потери q₃ и q₄ определяются по таблицам 4.1-4.4 [15].

Потери q - определяются по таблицам 4.5 - 4.6 [15]

Потери q определяются по формуле:

,

(32)

где - доля золы топлива в шлаке, принимается равной =1- , (с -энтальпия шлаков;

Энтальпия шлаков при сухом шлакоудалении при температуре t=600^оС принимается равной (с =560 кДж/кг. В случае жидкого шлакоудаления определяется плавкостью шлака и принимается в расчётах

	оС
(с	кДж/кг

Суммарная потеря тепла в парогенераторе Σq, %, определяется по формуле:

(33)

Коэффициент полезного действия парогенератора , %, брутто определяется по формуле:

=	(34)
= 100-Σq, %,	(35)

где даёт оценку превращения химической энергии топлива в тепло пара или горячей воды.

Количество тепла, полезно отданного в котельном агрегате, Q_пг, Квт, определяется по формуле:

(36)

где - энтальпия перегретого пара, кДж/кг, определяется по температуре и давлению по таблице 3.2[15].

энтальпия питательной воды, кДж/кг, определяется по формуле: ,

где с - теплоёмкость воды =4,19кДж/кг ,

Р – процент продувки, %,

- энтальпия котловой воды, кДж/кг,

Д – паропроизводительность, определяется из марки котельного агрегата, кг/с;

Количество тепла, полезно отданного в водогрейном котле Q_вк, кВт, определяется по формуле:

Qвк= Gв(iгв – iхв)

(37)

где G_в – расход воды через водогрейный котёл, кг/с,

энтальпии горячей и холодной воды, кДж/кг (на выходе и входе в водогрейный котёл).

Действительный расход топлива, подаваемого в топку парового B_пг, кг/сек (м³/с) или водогрейного котла B_вк, кг/с (м³/с), определяется из уравнения прямого теплово­го баланса:

Bпг= 100	(38)
Bвк= 100	(39)

Расчётный расход топлива В_р, м³/с (кг/с), определяется по формулам:

для твёрдого топлива

Вр = Впг (1- или Вр = Ввк (1- .

(40)

для газообразного и жидкого топлив

Вр=Впг ; Вр=Ввк

(41)

Коэффициент сохранения теплоты определяется по формуле:

= 1–

(42)