6 Тепловой баланс котельного агрегата Общие положения

Тепловой баланс составляется для определения КПД котлоагрегата и расхода топлива при установившемся тепловом состоянии котлоагрегата.

Уравнение теплового баланса:

,

где- располагаемое тепло, кДж/кг;

- теплота, полезно воспринимаемая в котлоагрегате поверхностями нагрева, кДж/кг;

- потери тепла соответственно с уходящими газами, от химической неполноты сгорания, от механического недожога, в окружающую среду, с физическим теплом шлаков, кДж/кг.

В курсовом проекте не учитывается тепло горячего воздуха, подаваемого в топку и подогреваемого вне котлоагрегата, а также тепло парового дутья, затраты тепла на размораживание смерзшегося топлива и т.д. Поэтому можно принять: , кДж/кг.

Используемое топливо имеет расчетную теплоту сгорания МДж/кг.

Из таблицы 6 Приложения А для бурого угля, сжигаемого в слоевой топке имеем:

- потери от химической неполноты сгорания ;

- потери от механической неполноты сгорания ;

- температура холодного воздуха ºС.

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива:

кДж/кг.

Составление теплового баланса производим отдельно для двух вариантов конструкции.

А) С экономайзером.

Потери теплоты с уходящими газами:

где - энтальпия уходящих газов, кДж/кг или кДж/м³;

- коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом;

- энтальпия теоретического объема (холодного) воздуха, подаваемого в топку. В курсовом проекте условно температуру холодного воздуха принять равной(не следует искать смысловую связь между этими температурами).

Удельная теплоемкость 1 м³воздуха в интервале температур 0 – 100°С составляеткДж/м³∙°С.

кДж/кг,

.

.

По рисунку 11 для выбранного в результате расчета тепловой схемы котельной котлоагрегата Е-25-14ГМН имеем: .

Рисунок11 - Зависимость потери тепла в окружающую среду от производительности котлоагрегата; 1 - с экономайзером; 2 - без экономайзера.

Потерями тепла с физическим теплом шлаков пренебрегаем.

После нахождения всех потерь можно определить коэффициент полезного действия котлоагрегата (брутто):

,

Из расчета тепловой схемы имеем:

кг/с;кДж/кг;

кДж/кг;кДж/кг;

.

Расход топлива, подаваемого в топку:

где - паропроизводительностькотлоагрегата, кг/с;

- энтальпия пара, выходящего из котлоагрегата, кДж/кг;

- энтальпия питательной воды, кДж/кг (условно энтальпию питательной воды принимаем равной энтальпии кипящей воды в деаэраторе);

- расход котловой воды на непрерывную продувку, %;

- энтальпия кипящей воды в котлоагрегате, кДж/кг;

- низшая теплотасгораниятоплива,МДж/кг;

кг/с.

Расход полностью сгоревшего в топке топлива:

кг/с.

Б) Без экономайзера.

Потери теплоты с уходящими газами:

,

кДж/кг,

,

.

По рисунку 10.

,

.

Расход топлива, подаваемого в топку в данном варианте, изменится только за счет изменения:

,

кг/с.

Расчетный расход топлива:

,

кг/с.