Главная: Рефераты

Рефераты. Расчет теплоутилизационной установки вторичных энергоресурсов

Теплоносителем в КУ являются дымовые газы, покинувшие печь. В результате протекания процесса теплообмена в котле-утилизаторе температура дымовых газов снижается от t´1 до t´2. Питательная вода поступает в КУ с блока водоподготовки, пройдя необходимую очистку от солей жесткости и деарацию. На выходе из котла-утилизатора образуется водяной пар (нас.). Параметры работы КУ выбираются таким образом, чтобы температура полученного пара соответствовала температуре входа в печь, так как образовавшийся поток вводится в основной поток, поступающий с ТЭЦ. За КУ установлен воздухоподогреватель, служащий для подогрева воздуха, подаваемого в топку для обеспечения процесса горения.

После воздухоподогревателя дымовые газы поступают в контактный аппарат с активной насадкой (КТАН), где их температура снижается от t3 до температуры t4. Съем теплоты дымовых газов осуществляется двумя раздельными потоками воды. Один поток поступает в непосредственный контакт, а другой через стенку змеевика.

Перемещение продуктов сгорания осуществляется за счет дымососа, а воздуха – за счет работы вентилятора.

Температура водяного пара: t1-на входе в печь; t2-на выходе из печи.

Температура дымовых газов: tух - на выходе из печи; t1'- на входе в КУ; t2'- на выходе из КУ; t3’ - на входе в ВП; t4’-на выходе из ВП; t5’- на входе в скруббер; t6’- на выходе из скруббера.

4.                 Технологический расчет печи

 

4.1. Подготовка исходных данных по топливному газу и водяному пару

 

4.1.1.

4.1.2.

4.1.3. Молекулярная масса смеси газов в топливе:

Массовая доля газов в топливе:

; ,

,

,

.

4.1.4. Удельная газовая постоянная для каждого из газов в смеси: .

 

 

 

,

4.1.5. Плотность топливного газа при н.у. и при рабочих условиях:

4.1.6. Удельный объем топливного газа:

.

4.1.7. Парциальное давление газов в смеси:

 

 

 

4.1.8. Определение свойств водяного пара

Известно, что:

производительность печи по водяному пару G=4,5 кг/с,

давление пера на входе Р1=1.0 МПа ≈ 10 бар = 9,87ат,

температура пара на входе в печь t1=179ºС,

температура пара на выходе из печи t2=730ºС.

По таблице [1] определяем свойства кипящей воды и сухого насыщенного пара

Таблица 1


t,ºC

Р=10 bar

730

ts=1790C


v′′=0,1980

h′′=2775,25

s′′=6,5990

v

h

s

0,4709

3988,61

8,3446

Изменение энтальпии:

Н – изменение энтальпии, приходящееся на 4,5кг.

Изменение энтропии:

 

Расчётным методом определим энтальпию перегретого пара и сравним её значение с табличным.

Ошибка по энтальпии:

Ошибка по температуре кипения:

Изменение внутренней энергии: ,

Рассчитанные по полиномиальным уравнениям:

 


4.2. Расчет процесса горения в печи


4.2.1. Определение основных характеристик топлива:

Значения  взяты из таблицы 1.

Таблица 1

Низшая теплота сгорания топлива

Компонент

, МДж/м3

СН4

35.84

С2Н6

63.8

С3Н8

91,32

С4Н10

118.73

С5Н12

146.1

СО2

12.65


4.2.2. Элементарный состав топлива определяем по формулам:

4.2.3. Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания единицы количества топлива , кг/кг, вычисляется по формуле:

, где:

α=1,16 – коэффициент избытка воздуха.

4.2.4.    Количество продуктов сгорания:

или .

Рассчитаем объем продуктов сгорания , а также содержание каждого компонента в массовых () и объемных () долях по формулам:

, ,

,

Результаты расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2


Наименование

CO2

H2O

N2

O2

Σ

масса i-го комп. кг/кг

1,5253

0,9259

7,8828

0,3093

10,64

масс. %,

14,3312

8,6991

74,0635

2,9061

100

объем i-го комп., м3/кг

0,7763

1,1512

6,3032

0,2165

8,4473

объем. %,

9,1905

13,6281

74,6181

2,5632

100


4.2.4. Рассчитаем энтальпию продуктов сгорания:

, где:

t – температура, К,

 - теплоемкость i-го компонента, кДж/(кг٠К),

mi – масса i-го компонента, кг/кг

Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3


t, 0C

T, K

ct , п.с., кДж/(кг٠К)

Ht , п.с., кДж/кг

0

273

11,4391

0,0000

100

373

11,5414

1154,1390

200

473

11,6559

2331,1712

300

573

11,7946

3538,3688

400

673

11,9381

4775,2492

500

773

12,0820

5404,5230

600

873

12,2349

6040,9895

700

973

12,3919

7340,9414

800

1073

12,5416

8674,3359

1000

1273

12,8120

10033,2439

1500

1773

13,8046

12812,0027


Построим график зависимости H t, п.с. = f(t):


Рис. 2. График зависимости H t, п.с. = f(t).


4.3 Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива.


4.3.1. Полезная тепловая нагрузка печи , Вт:

Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.