РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ «IГ - tГ»

Энтальпия продуктов сгорания, кДж/кг:

,

где - средние в интервале температур от 0 до 2200 ºС изобарные объемные теплоемкости компонентов продуктов сгорания, кДж/(м3·К);

tГ – температура продуктов сгорания, ºС.

Таблица 1

Результаты расчетов для построение диаграммы «IГ - tГ»

tГ,ºС	м3/кг		м3/кг		м3/кг		м3/кг		IГ, кДж/кг
0	1,7132	2,749294	1,473	2,391222	1,306	12,92118	1,313	0,450411	0
200	1,8077	2,900945	1,523	2,472391	1,3281	13,13983	1,344	0,461217	3794,87
400	1,9021	3,052435	1,5729	2,553397	1,3583	13,43862	1,376	0,472057	7806,60
600	1,9967	3,204247	1,623	2,634728	1,3724	13,57813	1,407	0,482657	11939,8
800	2,091	3,355577	1,6728	2,715571	1,3946	13,79777	1,439	0,493703	16290,0
1000	2,1855	3,507228	1,7228	2,79674	1,4167	14,01642	1,470	0,504509	20824,8
1200	2,28	3,658878	1,7728	2,877908	1,4388	14,23507	1,502	0,515315	25544,6
1400	2,3744	3,810369	1,8227	2,958914	1,461	14,45471	1,533	0,526155	30450,2
1600	2,4689	3,96202	1,8727	3,040083	1,4831	14,67336	1,565	0,53696	35539,8
1800	2,5633	4,11351	1,9226	3,121089	1,5053	14,893	1,596	0,547801	40815,7
2000	2,6578	4,265161	1,9726	3,202257	1,5274	15,11165	1,628	0,558606	46275,3
2200	2,7523	4,416812	2,0226	3,283426	1,5495	15,3303	1,659	0,569412	51919,8

Диаграмма «IГ - tГ» изображена в приложении 2.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПАРОГЕНЕРАТОРА

Уравнение теплового баланса:

,

где - располагаемая теплота, кДж/кг;

Q11 – полезно используемая теплота, кДж/кг;

Q2 – потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг;

Q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг;

Q4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания, кДж/кг;

Q5 – потери теплоты от наружного охлаждения, кДж/кг.

Уравнение теплового баланса в удельных величинах:

,

где ;

- КПД парогенератора.

,

где iТЛ – физическая теплота топлива, кДж/кг;

QФ – теплота, вносимая форсуночным паром, кДж/кг.

,

где сТЛ – теплоемкость жидкого топлива, кДж/(кг·К);

tТЛ – температура топлива, tТЛ = 85ºС.

кДж/(кг·К).

,

где iФ – энтальпия форсуночного пара при давлении рФ = 0,20 МПа, со степенью сухости x = 0,99: iФ = 2688 кДж/кг.

,

где IУХ – энтальпия газов, уходящих из котла, кДж/кг;

IХ.В. – энтальпия холодного воздуха, подаваемого котельным вентилятором, кДж/кг.

Значение IУХ определяется по температуре уходящих газов tУХ  по диаграмме «IГ - tГ» (прил. 2). При этом следует учитывать, что значение температуры стенки хвостовых поверхностей нагрева котла не должно быть ниже температуры точки росы.

Температура точки росы, ºС:

,

где – температура насыщения водяных паров, соответствующая их парциальному давлению в продуктах сгорания, ºС.

Парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания, МПа:

,

где РГ – давление дымовых газов, РГ = 0,1 МПа.

= 55 ºС.

Температура стенки, ºС:

,

где t – температура холодного воздуха, tХ.В. = 30 ºС.

Температура уходящих газов в первом приближении, ºС:

IУХ = 6050 кДж/кг (см. прил. 2).

Энтальпия холодного воздуха, кДж/кг:

,

где – средняя изобарная объемная теплоемкость холодного воздуха, кДж/(м3·К);

tХ.В. – температура холодного воздуха, ºС. При заборе холодного воздуха из верхней части машинного отделения tХ.В. = 30 ºС.

,

где – средняя изобарная объемная теплоемкость сухого воздуха при tХ.В., кДж/(м3·К);

– средняя изобарная объемная теплоемкость водяных паров при tХ.В., кДж/(м3·К).

кДж/кг  (q2 = 0,134).

Q3 = 205 кДж/кг  (q3 = 0,005).

Q4 = 0.

Q5 = 2054 кДж/кг  (q5 = 0,05).

КПД котла:

.

Коэффициент сохранения теплоты, учитывающий потерю теплоты в окружающую среду:

,

где Q_ПО – количество теплоты., идущее на парообразование, кВт;

Q_ПП – количество теплоты, используемое в пароперегревателе, кВт.

,

где

• D_Н.П. – паропроизводительность котла по насыщенному пару, кг/с;
• i_Н.П. – энтальпия насыщенного пара, i_П.П. = 2740 кДж/кг;
• D_П.П. – паропроизводительность котла по перегретому пару, кг/с;
• i_П.П. – энтальпия перегретого пара, i_П.П. = 3055 кДж/кг;
• i_П.В. – энтальпия питательной воды, i_П.В. = 251 кДж/кг.

Полная паропроизводительность котла, кг/с:

D = D_Н.П.+D_П.П.

D_П.П. = 0,8*D = 0,8*0,83 = 0,66 кг/с.

D_Н.П. = D - D_П.П. = 0,83-0,67 = 0,17 кг/с.

Расход топлива, кг/с: