Энтальпия продуктов сгорания и воздуха

Тепловой расчет водогрейного котельного агрегата

Задание

1.1 Марка котельных агрегатов КВ – ГМ – 20

1.2 Тепловая мощность 23.3 МВт

1.3 Рабочее давление воды 2,5 МПа

1.4 Температура сетевой воды t₁ = 150 °C; t₂ = 70 °C

1.5 Газопровод Надым – Челябинск

 

Выбор котельных агрегатов

2.1 Характеристики котельного агрегата:

2.1.1 Тепловая мощность Q = 23.3МВт

2.1.2 Расход воды G = 247 т / ч

2.1.3 Гидравлическое сопротивление S_к = 250 МПа

2.1.4 Объем топочной камеры V_т = 51.2 м³

2.1.5 Тип (марка) горелок РГМГ – 20

2.1.6 Количество горелок n = 1

2.1.7 Давление газа перед горелкой P₁ = 30 кПа

2.1.8 Площадь поверхности нагрева Н_к = 507.1 м²

2.1.9 Температура воды: на входе t_вх = 70 °C;

на выходе t_вых = 150 °C

2.1.10 Марка дымососа ДН – 17

2.1.11 Марка вентилятора ВДН – 12.5

 

Расчет теплового баланса котельного агрегата

Характеристика газообразного топлива

таблица 1

Состав % Газопровод	СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	N2	CO2	r, кг/м3	Qн, кДж/м3
Саратов – Москва	98.67	0.16	0,08	0,01	-		0.08	0,725

 

3.2 Объемы продуктов сгорания и воздуха при коэффициенте избытка воздуха a = 1 определяются из Приложения №2 или по нижеприведенным формулам.

3.2.1 Теоретически необходимый объем воздуха для полного сгорания 1 м³ газа

3.2.2 Объем 3 – х атомных газов

3.2.3 Теоретический объем азота

3.2.4 Теоретический объем водяных паров

 

Коэффициенты избытка воздуха по газоходам

3.3.1 Схема газоходов водогрейного котла П – образной компановки

 

Уходящие газы в дымовую трубу

Конвек- тивный пучок

Топка

Воздух

Горелка

 

3.3.2 Присосы воздуха по газоходам и коэффициенты избытка воздуха определяются по Приложению 6

таблица 2

№ п/п	Газоход	Присос воздуха	Коэффициент избытка воздуха на выходе из газохода
	Топка и поворотная камера
	Конвективный пучок труб
	Коэффициент избытка воздуха уходящих газов

 

3.3.3 Средние коэффициенты избытка воздуха

¾ для топки

¾ для конвективного пучка

¾ для уходящих газов

 

Действительные объемы газов по газоходам

таблица 3

№ п/п	Объемы газов	Размер-ность	Газоходы
Топка	Конвективный пучок	Уходящие газы
	Коэффициент избытка воздуха средний aср		1,1	1,15	1,2
	Объем водяных паров		2,1	2,15	2,16
	Полный объем продуктов сгорания		11,52		12,47
	Объемная доля 3 – х атомных газов		0,086	0,082	0,079
	Объемная доля водяных паров		0,184	0,177	0,170
	Полная объемная доля		0,27	0,26	0,25

 

3.4.1 Объемы водяных паров

 

3.4.2 Полный объем продуктов сгорания

3.4.3 Объемная доля 3 – х атомных газов

3.4.4 Объемная доля водяных паров

3.4.5 Полная объемная доля

 

Энтальпия продуктов сгорания и воздуха

3.5.1 Энтальпия воздуха при a = 1

с – объемная теплоемкость воздуха (); t – температура воздуха, °С

при 100 °С

при 200 °С

при 1000 °С

при 2000 °С

3.5.2 Энтальпия продуктов сгорания при a = 1:

где произведения (ct) для продуктов сгорания и воздуха приводится в Приложении 4 или в таблице 3.4, стр. 41 Р.И. Эстеркин «Котельные установки курсовое и дипломное проектирование».

 

При 100 °С

При 200 °С

При 1000 °С

При 2000 °С

Так как выполняется неполный тепловой расчет котельного агрегата, то потребуется знать и только для небольшого ряда температур.

таблица 4

Температура, °С	Энтальпия воздуха ,	Энтальпия дымовых газов , при	Энтальпия дымовых газов при ,
		1459,73	1708,93
		2952,12
		16300,89
		35379,06	37871,16

3.5.3 Энтальпия продуктов сгорания при для температур, указанных в таблице:

Примечание:

1. При определении энтальпии при 100 °С и 200 °С следует принимать ;

2. То же при следует принимать ;

При 100 °С

При 200 °С

При 1000 °С

При 2000 °С