Все котлы типа Е, кроме котла Е-25 имеют один конвективный пучок.
Присосы воздуха по газовому тракту принимаем по таблице 2.
Таблица 2 –Коэффициент избытка воздуха и присосы в газоходах котла.
Показатель | Условное обозначение | Величина |
1. Коэффициент избытка воздуха в топке | αТ | 1,05 |
2. Присосы | ||
в топку | Δ αТ | 0,07 |
в конвективный пучок | Δ αК.Π. | 0,05 |
в экономайзер и газоходы за котлом | Δ αЭК | 0,10 |
Присосы в газоходах за котлом оцениваем по ориентировочной длине газохода – 5 м.
Таблица 3 –Избытки воздуха и присосы по газоходам
Наименование газохода | α'' | Δα | αср |
1. Топка | 1,12 | 0,07 | 1,085 |
2. Конвективный пучок | 1,17 | 0,05 | 1,145 |
3. Экономайзер и газоходы за котлом | 1,27 | 0,10 | 1,22 |
Объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитываются на 1 м3 газообразного топлива при нормальных условиях (0°С и 101,3 кПа).
Теоретически объемы воздуха и продуктов сгорания топлива при полном его сгорании (α = 1) принимаются по таблице 4.
Таблица 4 – Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания
|
|
Наименование величины | Условное обозначение | Величина, м3/м3 |
1. Теоретический объем воздуха | 9,74 | |
2. Теоретические объемы сгорания: | ||
трехатомных газов | 1,06 | |
азота | 7,79 | |
водных паров | 2,13 |
Объемы газов при полном сгорании топлива и α > 1 определяются для каждого газохода по формулам приведенным в таблице 5.
Таблица 5 – Действительные объемы газов и их объемные доли при α > 1.
Величина | Поверхность нагрева | ||
топка | конвективный пучок | экономайзер | |
1. α = αср | 1,12 | 1,17 | 1,27 |
2. | 2,14881768 | 2,15665838 | 2,17234 |
3. | 12,1488 | 12,6358 | 13,6098 |
4. | 0,175325958 | 0,16856867 | 0,1565 |
5. | 0,087251416 | 0,083888634 | 0,07789 |
6. | 0,262577374 | 0,252457304 | 0,23439 |
7.Gr, кг/м3 | 15,2278928 | 15,8639148 | 17,136 |
Коэффициент избытка воздуха a = aср принимаются по таблице 3;
, , берутся из таблицы 4;
– объем водяных паров при a > 1;
– объем дымовых газов при a > 1;
– объемная доля водяных паров;
– объемная доля трехатомных газов;
– объемная доля водяных паров и трехатомных газов;
Gr – масса дымовых газов.
(2.2-1)
где = - плотность сухого газа при нормальных условиях, принимается по таблице 1; = 10 г/м3 – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа.
2.3 Расчет и составление таблиц энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Построение I - ν диаграммы
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания считаются для каждого значения коэффициента избытка воздуха α в области, перекрывающей ожидаемый диапазон температур в газоходе.
Таблица 6 –Энтальпии 1 м3 воздуха и продуктов сгорания.
t, °С | (сt) СО2 | (сt) N2 | (сt) H2O | (сt) в | |
кДж/м3
| |||||
2000 | 4844 | 2965 | 3926 | 3066 | |
1800 | 4305 | 2644 | 3458 | 2732 | |
1600 | 3769 | 2324 | 3002 | 2403 | |
1400 | 3239 | 2009 | 2559 | 2076 | |
1200 | 2717 | 1705 | 2132 | 1754 | |
1000 | 2213 | 1398 | 1723 | 1438 | |
800 | 1712 | 1098 | 1334 | 1129 | |
600 | 1231 | 808 | 969 | 830 | |
400 | 776 | 529 | 626 | 542 | |
200 | 360,0 | 261,0 | 304,0 | 267,0 | |
100 | 171,7 | 130,1 | 150,5 | 132,7 |
Таблица 7 –Энтальпии воздуха и продуктов сгорания при α > 1.
Поверхность нагрева | t°С | I0.r | I0.в | (α – 1) I0.в | Ir | ΔIr |
кДж/м3 | ||||||
Топка, вход в конвективный пучок и пароперегреватель αТ = 1,12 | 2000 | 36594,4 | 29862,8 | 3583,5408 | 33010,83 | 3678,39 |
1800 | 32525,6 | 26609,7 | 3193,1616 | 29332,44 | 3647,7 | |
1600 | 28493,4 | 23405,2 | 2808,6264 | 25684,73 | 3577,04 | |
1400 | 24534,1 | 20220,2 | 2426,4288 | 22107,69 | 3454,64 | |
1200 | 20703,1 | 17084 | 2050,0752 | 18653,05 | 3427,6 | |
1000 | 16906,2 | 14006,1 | 1680,7344 | 15225,46 | 3335,47 | |
800 | 13209,6 | 10996,5 | 1319,5752 | 11889,98 | ||
Конвективный пучок и пароперегреватель αК.П = 1,19 | 1000 | 16906,2 | 14006,1 | 2381,0404 | 14525,15 | 3184,99 |
800 | 13209,6 | 10996,5 | 1869,3982 | 11340,16 | 3051,33 | |
600 | 9663,15 | 8084,2 | 1374,314 | 8288,836 | 2909,43 | |
400 | 6276,85 | 5279,08 | 897,4436 | 5379,406 | 2759,2 | |
200 | 3062,31 | 2600,58 | 442,0986 | 2620,211 | ||
Экономайзер αЭК = 1,24 | 400 | 6276,85 | 5279,08 | 1266,9792 | 5009,871 | 2571,7 |
200 | 3062,31 | 2600,58 | 624,1392 | 2438,171 | 1232,32 | |
100 | 1516,05 | 1292,5 | 310,19952 | 1205,846 |
Данные для расчета энтальпий принимаются по таблицам 4 и 6. Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха a = 1 и температуре газов t, °С, рассчитывается по формуле:
(2.3-1)
Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания газа при температуре t, °С, определяется по формуле:
(2.3-2)
Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1 м3 топлива при температуре t, °С:
(2.3-3)
Изменение энтальпии газов:
(2.3-4)
где - расчетное значение энтальпии; - предыдущее по отношению к расчетному значение энтальпии. Показатель снижается по мере уменьшения температуры газов t, °С. Нарушение этой закономерности указывает на наличие ошибок в расчете энтальпий. В нашем случае это условие соблюдается. Построим I - ν диаграмму по данным таблицы 7.
Рисунок 1 – I - ν диаграмма