Расчет парового котла типа Е-75-40 ГМ
3. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива.
3.1. Тепловой баланс составляют для установившегося состояния парового котла на 1 кг твердого топлива и жидкого или на 1 нм3 газового топлива в виде (ккал/кг, ккал/нм3):
Qрр = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6, (3.1)
или в виде:
100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6. (3.2).
3.2. Учитывая, что для рекомендуемых к проектированию паровых котлов не применяются горючие сланцы (расход тепла на разложение карбонатов топлива Qк = 0), располагаемое тепло топлива Qрр определяется по формуле:
Qpp = Qнр + Qв.вн. +iтл , (3.3)
3.3. Величину тепла, вносимого воздухом, подогреваемым вне парового котла, Qb.bh. учитывают только для высокосернистых мазутов.
3.4. Величину физического тепла топлива iтл учитывают только для жидких топлив. Значит, в нашем случае:
Qpp = Qнp = 3740 ккал/кг (3.4)
3.5. Потери тепла с химическим q3 и механическим q4 недожогом определяются по [1, табл. 3.1] в зависимости от вида топлива и производителъности парового котла.
В нашем случае при D=35 т/ч:
q3 = 0.5%, q4 = 0%.
3.6. Потеря тепла с уходящими газами находится по формуле:
где: Iхвo = 9,5*Vo = 9,5 * 10,45= 99,279 ккал/кг.
Величина энтальпии уходящих газов Iух определяется линейной интерполяцией по таблице 2.2 для заданной температуры уходящих газов nyx=180oC и коэффициенте избытка воздуха α = α"вп=1,18 (табл1.1).
где Iух=597,6 ккал/кг.
Для всех паровых котлов и топлив, указанных в [1, табл П.1 и П.2], значение должно находиться в пределах 4,5-11%. В нашем случае это условие выполняется.
3.7. Потеря тепла от наружного охлаждения котла q5 находится по [1, рис 3.1]:
q5 = 0,75%.
3.8. Потери с физическим теплом шлака q6 учитывают только при сжигании твердых топлив если:
.
– не учитывается.
3.9. КПД парового котла брутто находится по методу обратного баланса.
ηпк = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), (3.6)
ηпк = 100 - (5,0317 + 0,5 + 0,75) = 93,72%.
При расчете конвективных поверхностей нагрева долю потери тепла q5,
приходящуюся на отдельные газоходы, учитывают введением коэффициента сохранения тепла:
(3.7)
где: ηпк = q1 - коэффициент полезного действия парового котла "брутто",%
3.10. Расход топлива, подаваемого в топку:
(3.8)
где Qпк - количество теплоты, полезно отданное в паровом котле:
(3.9)
Значение энтальпии перегретого пара ine находится по [1, табл. П.7] по заданным давлению Рпе и температуре tne пара за пароперегревателем. Энтальпию питательной воды - по [1, табл. П.6] по заданным температуре tпв и давлению Рпв питательной воды за регулятором питания котла (Рпв=1,08Рб, где Рб - давление в барабане котла).
Pпв = l,08 * 44 = 47,52 кгc/cм2,
3.11. Расход топлива, найденный по (3.8), используют в расчете элементов системы пылеприготовления при выборе числа и производительности углеразмольных мельниц, числа и мощности горелочных устройств. Но тепловой расчет парового котла, определение объемов дымовых газов и воздуха и количества тепла, отданного продуктами горения поверхностям нагрева, производятся по расчетному расходу фактически сгоревшего топлива с учетом механической неполноты горения: