Тепловой баланс котла

Тепловой баланс котла представляет собой уравнение приходных и расходных статей тепла в котле, в результате решений уравнений теплового баланса определяются все тепловые потери в котле, коэффициент полезного действия и расход топлива.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

;

Уравнение теплового баланса составляется на один килограмм топлива и все входящие в него величины имеют размерность — кДж/кг;

— располагаемое тепло топлива, кДж/кг;

— тепло, полученное воздухом от внешних источников, кДж/кг;

— тепло введенное в котел с форсуночным распыливающим паром, кДж/кг;

— полезно используемое тепло в котле, кДж/кг;

— потери тепла с уходящими газами, кДж/кг;

— потери тепла от химического недожога топлива, кДж/кг;

— потери тепла от механического недожога топлива, кДж/кг;

— потери тепла через ограждающие стенки газоходов топки, кДж/кг;

— потери с физическим теплом шлаков, кДж/кг;

— низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

кДж/кг (см. 1).

Располагаемое тепло топлива.

кДж/кг,.

где, кДж/кг — физическое тепло топлива.

— теплоемкость рабочего топлива, кДж/(кгК);

— температура рабочего топлива, .

Для твердых топлив .

кДж/(кгК);/1/.

кДж/кг./1/.

Физическое тепло топлива учитывается в тех случаях, когда топливо предварительно подогревается посторонним источником тепла (паровые сушилки и т. п.), а также при сушке по разомкнутому циклу.

В результате располагаемое тепло топливо равно :

кДж/кг./1/.

При наличии парового дутья или паровом распыливании мазута паромеханическими или паровыми форсунками в топку поступает пар из общестанционной магистрали. Поскольку в данном проекте паровое дутье отсутствует, то тепло, вносимое в топку паровым дутьем Q_ф=0.

В случае предварительного, до входа в воздухоподогреватель котла, подогрева воздуха от внешних источников — паром из отборов, отработанным теплом и т. п., тепло этого подогрева.

/1/.

в? — отношение количества воздуха на входе в воздушный тракт к теоретически необходимому. При отсутствии избыточного, отдаваемого на сторону, воздуха (в_изб = 0).

в? = в? т + Дбвп, /1/.

где в?_т — отношение количества воздуха, подаваемого в топку из воздухоподогревателя, к теоретически необходимому, при отсутствии рециркуляции газов и для пылесистемы, работающей под давлением, определяется по формуле.

в?_т, /1/.

где Дб_т, Дб_вп — величины присосов воздуха соответственно в топку и.

воздухоподогреватель, определяемые по имеющимся рекомендациям,.

= 0,02 и = 0,03×2=0,06 ;/табл.4.2, 1/.

• — величина присоса воздуха в замкнутой системе пылеприготовления под разряжением;
• -коэффициент избытка воздуха в месте отбора газов на рециркуляцию;
• -коэффициент рециркуляции газов в низ топки или через горелки.

Поскольку в данном проекте не предусмотрена рециркуляция, то. так как выбрана ММA, работающая под давлением.

= 1,25−0,02−0 = 1,23;/1/.

в? = в?_т + Дб_вп=1,23 + 0,06 = 1,29;

При отсутствии избыточного, отдаваемого на сторону, воздуха .

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха на входе в воздушный тракт H_о.х.в определяется по формуле.

/1/.

где С_в=1,32 145 кДж/(м³· К) — теплоемкость влажного воздуха при t_х.в = 30єС — температура холодного воздуха;

кДж/кг.

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха на входе в воздухоподогреватель определяется по следующей формуле.

кДж/кг /1/.

кДж/кг./1/.

Потери тепла с уходящими газами, %,.

/1/,.

где — энтальпия уходящих газов при избытке воздуха =1,38 и температуре =145, кДж/кг, принимается по /табл. 3, 1/;

кДж/кг;/2/.

100,27, кДж/кг;

Потери тепла от химической и механической неполноты сгорания топлива и зависят от вида топлива и способа его сжигания и принимаются на основании опыта эксплуатации из /1/. и.

;

Потери тепла от наружного охлаждения определяются по графику /1/ в зависимости от паропроизводительность котла. При D=66,66 кг/с %.

Потери тепла определяются по формуле:

/1/,.

где, кДж/кг.

%.

Коэффициент полезного действия брутто определяется по формуле: %.

Расход топлива, подаваемого в топочную камеру, определяется как:

кг/с;

Полезно используемое тепло в котле:

кДж/с /1/;

— количество тепла, затраченного на превращение питательной воды, поступающей в котел в перегретый пар, кДж/с;

— количество тепла, затраченное на получение котловой воды, удаляемой с непрерывной продувкой.

=66,66 кг/с (см 1);

=3434,8 кДж/кг (см. 6);

кДж/кг (см. 7);

=1639,7 кДж/кг по, МПа /2/;

— расход пара на продувку;

Для котлов высокого давления, кг/с.

кВт.

кг/с=74,2 т/ч.

Расчетный расход топлива определяется по формуле:

кг/с=73,58 т/ч.