logo
М у Курс проект РТСК Финал

5.1. Исходные данные и порядок расчета

Для определения объемов продуктов сгорания необходимо знать элементарный состав топлива (твердого – угля или жидкого – мазута). Вид топлива указан в задании. Элементарный состав топлив приведен в таблице 3.

Минимальное количество воздуха, необходимое для полного (стехиометрического) сгорания 1 кг топлива при условии полного использования кислорода, содержащегося в воздухе и топливе, называют теоретически необходимым количеством (объемом) воздуха , н.м3/кг (т.е. число "нормальных" кубометров воздуха необходимых для полного сгорания килограмма топлива) и определяют по процентному элементарному составу топлива по его рабочей массе (индекс "р")

, н.м3/кг.

При расчете объемов продуктов сгорания вместо буквенных обозначений элементов подставляют значения их процентного содержания в топливе.

Объемы газообразных продуктов сгорания и воздуха приведены к нормальным условиям: температуре tну = 0 С и давлению pну = 101325 Па = 760 мм рт.ст.), что показывается обозначением н.м3 – "нормальный" кубометр газа, т.е. кубический метр газа при нормальных условиях. Однако в большинстве случаев при расчетах это обозначение подразумевается.

Таблица 3 – Элементарный состав используемых топлив

Вид

топлива

Состав топлива по его рабочей массе, %

Низшая

теплота

сгорания

, МДж/кг

Каменный уголь

13,0

19,6

2,4

1,6

50,6

3,7

1,1

8,0

20,3

Бурый уголь

17,0

24,9

0,7

0,5

41,8

3,0

1,0

11,1

15,8

Мазут 40

3,0

0,3

-

0,5

85,3

10,2

0,3

0,4

40,7

Мазут 100

1,5

0,15

-

1,5

85,1

9,5

1,75

0,5

40,5

Антрацит

8,5

22,9

-

1,7

63,8

1,2

0,6

1,3

22,6

Теоретические объемы продуктов полного сгорания 1 кг топлива определяются по следующим формулам

  1. объем трехатомных газов (CO2, SO2)

, м3/кг; (18)

  1. объем азота

, м3/кг; (19)

  1. объем водяных паров (вода из воздуха, топлива и от сгорания водорода)

, м3/кг. (20)

Следовательно, объем продуктов полного стехиометрического (теоретического) сгорания топлива равен

, м3/кг. (21)

Для обеспечения полноты реальных процессов сжигания топлива действительное количество (объем) воздуха Vв, м3/кг, подаваемого в топочную камеру (топку) всегда несколько больше теоретического , причем отношение этих количеств (объемов) называется коэффициентом избытка воздуха .

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топочной камеры т зависит от вида сжигаемого топлива и дан в задании. Если в газоходе котла после топки установлен экономайзер, то вследствие присосов воздуха в области экономайзера (давление в газоходе ниже атмосферного) коэффициент избытка воздуха в выходном сечении экономайзера возрастает на величину э. Следовательно, коэффициент избытка воздуха в уходящих газах будет равен . При отсутствии экономайзера . Величина присосов воздуха в газоходе в проекте принимается э = 0,1.

Расчет действительных объемов продуктов сгорания в курсовом проекте производится для двух вариантов конструкции котлоагрегата.

1) Вариант "С" – с установкой экономайзера (обозначается индексом "с").

2) Вариант "Б" – без установки экономайзера (обозначается индексом "б").

В курсовом проекте влагосодержание атмосферного воздуха принято равным dв = 10 г/кг (в граммах влаги, т.е. водяного пара на 1 кг сухого воздуха) и учтено третьим слагаемым при определении теоретического объема водяных паров. В связи с тем, что в реальном случае всегда , действительный объем водяных паров будет больше теоретического

, м3/кг. (22)

При определении действительного объема продуктов сгорания необходимо учесть объем не участвующего в процессе горения избыточного воздуха

, м3/кг. (23)