Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания

1. Темы практических занятий 1 Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания

• Определить
энтальпию
продуктов
сгорания для заданного вида топлива и
коэффициента избытка воздуха α в
интервале температур 100 – 2100 °C.
Построить
графики
зависимости
«энтальпия – температура».

2. Выберете исходные данные для расчета по таблицам 1 и 2 согласно своему варианту (вариант – это номер по списку группы).

Выберете исходные данные для
расчета по таблицам 1 и 2
согласно
своему
варианту
(вариант – это номер по списку
группы).

3.

Таблица 1 – Вид и состав топлива
Каменный уголь
№
вариа
нта
1
Марка
Cг, %
Hг,% S г , % Oг, % N г , % A р , % Wр,%
ГР
82
5,7
0,7
10,6
1
11
8
2
ГР
84,5
5,1
0,6
8,6
1,2
34
5,5
3
ДР
77,5
6,2
0,5
14,9
0,9
32
6
4
ГО
80,9
5,7
0,6
11,5
1
32
7,5
5
ДР
78,8
6,1
0,5
13,8
1,6
23
10

4.

продолжение таблицы 1
Каменный уголь
№
вариа
нта
6
Марка
Cг,%
ГР
81
5,9
0,5
10,6
2
20
10
7
ССР
85,4
4,4
0,3
9
0,9
18
7
8
ЖО
86
5,9
0,4
6
1,7
13
6
9
ДО
76,9
5,4
0,6
16
1,1
23
7,5
10
ДР
78,6
5,1
0,5
14
1,4
19,4
6
22
ДО
77
5,6
1,6
14,7
1,1
31
13
25
ДО
80
5,2
0,7
11,8
2,3
17
12
28
ГР
78
5,5
0,4
13,7
2,4
12,5
11
H г, % S г, % Oг,% Nг,% A р, % Wр,%

5.

продолжение таблицы 1
11
М40
85,95
10,87
2,80
0,18
0,20
Aр,
Wр,%
%
0,10
0,5
14
М40
86,01
10,81
2,85
0,13
0,20
0,10
0,5
15
М40
86,11
10,56
2,83
0,20
0,30
0,80
0,5
18
М40
86,47
11,01
1,90
0,32
0,30
0,08
1,0
21
М100
83,71
10,72
3,02
0,57
2,00
0,13
1,5
23
М100
86,49
10,04
2,81
0,00
0,66
0,34
0,3
26
М100
85,32
10,47
2,67
1,00
0,54
0,12
0,8
29
М100
87,25
10,81
0,43
0,53
1,00
0,06
1,0
Мазут
C р, % Hр,% Sр,% Oр,% Nр,%

6.

продолжение таблицы 1
Каменный уголь
№
вари Марка Cг,%
анта
12
ГР
61
13
ДР
52,0
16
ДР
50,7
17
ДО
47,7
28
ГР
57,3
Hг, г
Oг,
S ,%
%
%
Nг,
%
Aр,
%
Wр,
%
5,4
5,2
5,7
5,5
5,1
1.2 11
1,0 22
1,5 20
2,1 20
1,1 18,5
10
5
8
9,5
5.1
0,5
0,3
0,5
1,2
0,3
10,9
14,5
13,6
14
12,6

7.

продолжение таблицы 1
Мазут
19
20
24
27
Cр,% Hр,% Sр,%
М40 85,5 10,67 2,81
М40 85,57 10,63 2,82
М100 85,56 10,12 2,02
М100 67,7 10,64 1,81
Oр,
%
0,14
0,16
0,57
1,00
р,
Nр,
W
Aр,%
%
%
0,28 0,10 0,5
0,22 0,10 0,5
1,00 0,23 0,5
1,66 0,14 0,9

8.

Таблица 2 – Варианты заданий
№
вар
Тип
котла
Паропроизводи
Пит.
РК
Воздух
т.
вода
МП
D общ Dпер D н
T пв t3эк T хв tгв
а
ºС ºС ºС ºС
кг/с
кг/с
кг/с
Топливо
α
(изб.)
-
0,07 1,4
40
145 30
-
0,07 1,0
60
-
3
КЕ-2,50,70
14С
КЕ-2,50,70
14С
КЕ-4-14С 1,11
-
1,11 1,4
40
140 30
4
КЕ-4-14С 1,10
-
1,10 1,4
60
150 25
5
КЕ-6,514С
-
1,8
50
150 25
1
2
1,8
1,4
60
КУ Т с
РПК
КУ Т с
РПК
КУ
ТЛЗМ
120 КУ
ТЛЗМ
180 КУ
ТЛЗМ
-
1,35
1,4
1,38
1,30
1,30

9.

продолжение таблицы 2
№
ва
р
Тип
котла
Паропроизвод
ит.
Dобщ Dпе D н
кг/с
р
кг/с
кг/с
КЕ-6,5- 0,7
14С
7 КЕ-10- 2,78
14С
8 КЕ-10- 2,78
24С
9 КЕ-25- 6,94
14С
10 КЕ-25- 6,95
24С
6
Пит.
вода
РК
t t3эк
МПа
ºС
пв
ºС
90 -
30 -
1,4
90 170
30 180
2,4
60 200
30 180
1,4
90 170
25 180
2,4
60 200
30 180
1,6 1,3
-
2,7
8
2,7
8
6,9
4
6,9
5
-
tхв tгв
ºС ºС
Топливо
α
КУ
ТЛЗМ
КУ
ТЛЗМ
КУ
ТЛЗМ
КУ
ТЛЗМ
КУ
ТЛЗМ
1,30
(изб.)
-
-
Воздух
1,28
1,28
1,28
1,28

10.

продолжение таблицы 2
№
ва
р
Тип
котла
Паропроизво
Пит.
Воздух
Р
К
дит.
вода
М t
Dоб Dпе Dн
t3эк tхв tгв
пв
Па ºС ºС ºС ºС
щ
р
кг/с
кг/с
11
12
13
14
15
ДЕ-414 ГМ
КЕ-6,514С
КЕ-6,514С
ДЕ-6,514 ГМ
ДЕ-1014 ГМ
Топливо
α
(изб.)
кг/с
1,1 1
0,7 -
1,11 1,4 50
170 30
-
Мазут
1,15
1,5
1,4 80
165 25
1,3
0,8 -
1,8
1,4 80
-
1,7 -
1,7
1,4 80
175 28
КУ
ТЛЗМ
- КУ
ТЛЗМ
130 Мазут
2,8 -
2,8
1,4 50
170 30
150 Мазут
1,20
25
-
1,3
1,10

11.

продолжение таблицы 2
№
ва
р
Паропроизводи
Пит.
Воздух
РК
т.
вода
М
Тип
Топлив
Dобщ Dпе Dн
tпв t3эк tхв tгв
α
Па
котла
о
ºС
ºС
ºС
ºС
кг/с
р
кг/с
(изб.)
кг/с
16 КЕ-2514С
17 КЕ-1014С
18 ДЕ-1614 ГМ
19 ДЕ-414 ГМ
20 ДЕ-2514 ГМ
1,3
165 25
КУ
ТЛЗМ
170 КУ
ТЛЗМ
160 Мазут
1,1 80
170 30
140 Мазут
1,1
1,4 70
170 30
120 Мазут
1,2
2,7
-
1,7
1,4 80
-
32
0,7
-
2,45
1,3 70
140 25
4,10 -
4,10
1,4 60
1.2
-
7,00
1,7
-
1.7
-
1,2
1,1

12.

продолжение таблицы 2
Паропроизводит.
№
вар
Тип котла
Dобщ Dпер Dн
кг/с
кг/с
кг/с
Пит.
РК
вода
МП tпв t3эк
а ºС ºС
Воздух
tхв tгв
ºС ºС
Топл
иво
α
(изб.)
21
22
23
24
25
ДКВр 2,513 ГМ
ДКВр 2,513С
0,7
-
0,7
1,3
98
140
0,7
-
0,7
1,3
98
140
ДКВр 41,11
13 ГМ
ДЕ-10-14 ГМ 2.6
-
1,11
1,3
100 145
-
2.6
1,4
50
150
ДКВр 6,513С
-
1,8
1,3
50
140
1,8
30 215 Мазу
т
60 205 КУ Т
с
РПК
60 210 Мазу
т
40 140 Мазу
т
60 205 КУ Т
с
РПК
1,30
1,50
1,30
1,20
1,30

13.

продолжение таблицы 2
№
ва
р
Тип
котла
Паропроизво
дит.
Dобщ Dпе Dн
кг/с
р
кг/с
Пит.
РК
Воздух
вода
МП
tпв t3эк tхв tгв
а
ºС ºС ºС ºС
кг/с
26
27
28
29
30
ДКВр
6,513 ГМ
ДКВр
6,513 ГМ
ДКВр
10-13С
ДКВр
1023 ГМ
ДКВр
1013 ГМ
Топли
во
α
(изб.)
1,8
-
1,8
1,3
100 150 60
210 Мазут
1,28
1,8
-
1,8
1,3
80
160 50
200 Мазут
1,2
2,78
-
2,78
1,3
100 156 30
1,2
2,70
-
2,70
2,3
100 200 60
200 КУ Т с
РПК
205 Мазут
1,80
-
1,80
1,3
100 150 50
215 Мазут
1,28
1,18

14.

Рассмотрим пример
расчёта энтальпии
продуктов сгорания для твёрдого топлива
Состав топлива Донецкий ДР, %
C р Hр
49,3 3,6
Sр
3,0
Nр
1,0
Oр
8,3
C р + H р + S р + O р + N р = 100 %
Aр
21,8
Wр
13

15.

Если состав топлива задан на
горючую массу, то необходимо
сделать перерасчет на рабочую
массу топлива

16.

Для этого находим коэффициент для
перерасчета:
К = (100 – (A р + W р )) / 100
Умножая на этот коэффициент элементы
горючей массы топлива, получим состав его
рабочей массы:
C р = Cг • К
H р = 5,5 • К
S р = S г• К
Oр = Oг • К
Nр= Nг•К
C р + H р + S р + N р + O р + A р + W р = 100 %

17.

Определим по приведённым ниже
формулам объёмы газов, объёмные доли
трёхатомных газов и водяных паров,
парциальное давление трёхатомных
газов и водяных паров по отдельности и
вместе

18.

Объёмы продуктов сгорания твёрдого и жидкого топлива
Наименование объёмов
воздуха и продуктов
сгорания
Объём трёхатомных
газов
Теоретический объём
сухого воздуха
Количество влажного
воздуха
Действительный объём
сухого воздуха
Единица
Обознаизмерен
чение
ия
VRO2
V0
Расчётная формула
нм3/кг
1,866( C р+0,375 S р)/100
нм3/кг
0,089 (C р+0,375 S р) +
0,267 Н р - 0,033 О р
V0вл
нм3/кг
VД
нм3/кг
Vо (1+0,001 d), где
d=10 г/кг (среднее
влагосодержание
воздуха)
α V0

19.

Наименование
объёмов воздуха и
продуктов сгорания
Теоретический объём
азота
Действительный
объём азота
Объём кислорода в
продуктах сгорания
Единиц
Обозна
а
Расчётная формула
чение измерен
ия
V0N2
нм3/кг
0,79 V0+0,008 N р
VN2
нм3/кг
0,79 α V0+0,008 N р
VO2
нм3/кг
0,21(α-1) V0
Теоретический объём
водяных паров
V0H2O
нм3/кг
0,112 Н р +0,0124 W р
+ 0,016 V0
Действительный
объём водяных паров
VH2O
нм3/кг
V0H2O +0,016(α-1)V0

20.

Наименование
объёмов воздуха и
продуктов сгорания
Избыточный объём
воздуха
Теоретический объём
продуктов сгорания
Единица
Обознаизмерен Расчётная формула
чение
ия
ΔV0=Vиз нм3/кг
(α-1)V0
б
V0
Г
нм3/кг
VRО2 + V0N2 + V0H2O
Полный объём
продуктов сгорания
VГ
нм3/кг
VRО2 + V0N2 + V0H2O
+ (α-1)V0
Объёмная доля сухих
трёхатомных газов в
продуктах сгорания
rRO2
-
VRO2 / VГ
Объёмная доля
водяных паров в
продуктах сгорания
rH2O
-
VH2O / VГ

21.

Наименование объёмов
Единица
Обознавоздуха и продуктов
измерен
чение
сгорания
ия
Объёмная доля
трёхатомных газов в
продуктах сгорания
Парциальное давление
трёхатомных газов в
топке
Расчётная формула
RП
-
r RO2 + rH2O
PRO2
МПа
r RO2 · РТ, где РТ –
давление в топке, МПа
Парциальное давление
водяных паров в топке
PH2O
МПа
r H2O · РТ
Парциальное давление
трёхатомных газов и
водяных паров в топке
PП
МПа
РRO2 + РH2O

22.

Результаты расчета сводим в таблицу
VRO2
V0N2
V0H2O
V0
V0вл
VH2O
VГ
0,938
4,291
0,651
5,422
5,508
0,825
6,964
PRO2
PH2O
PП
0,0135
0,0118
0,0253
r RO2
0,134
r HO2
0,118
RП
0,253

23.

Проводим вычисление энтальпии продуктов
сгорания для каждой температуры и α =1,2
Энтальпией продуктов сгорания IГ
определяется как сумма произведения
объёмов Vi (нм3/кг, нм3/нм3) на
теплоёмкости
ci
(кДж/м3∙град)
составляющих газов, умноженных на
температуру
tГ,
при
которой
определяется энтальпия:
IГ = Σ(V i·c i)· t Г=(VCO2·c CO2 + VCO ·c
CO + VSO2·cSO2 + VN2·cN2 + VO2·c O2 + VH2O
·c H2O) t Г

24.

Проводим вычисление энтальпии продуктов сгорания
для каждой температуры и α=1,2. Результаты
вычисления сводим их в таблицу 3
IГ = I0 Г +(α-1) I0 В , кДж/кг (кДж/ нм3 )
I0 Г = (VRО2·cCO2 + VN2·с N2 + VO2·cO2 + VH2O ·cH2O) tГ
I0 В = V0·с вл·tВ ,
где С - средние изобарные теплоёмкости
влажного воздуха и газов при tГ

25.

Средние изобарные теплоёмкости воздуха и газов
t Г 0ºС
0
200
400
600
800
1000
CO2
N2
1,599
1,787
1,929
2,041
2,131
2,203
1,294
1,299
1,316
1,340
1,367
1,391
ci (кДж/ м3 град)
O2
H2O Сухой Влажн
воздух ый
воздух
1,3059
1,3352
1,3775
1,4168
1,4499
1,4775
1,494
1,522
1,566
1,614
1,668
1,722
1,2971
1,3071
1,3289
1,3565
1,3842
1,4097
1,318
1,331
1,354
1,382
1,411
1,437

26.

t Г 0ºС
1200
1400
1600
1800
2000
2200
CO2
N2
2,263
2,313
2,355
2,391
2,422
2,448
1,414
1,434
1,452
1,468
1,482
1,495
ci (кДж/ м3 град)
O2
H2O Сухой Влажн
воздух ый
воздух
1,5005
1,5202
1,5378
1,5541
1,5692
1,5830
1,776
1,828
1,876
1,921
1,962
2,000
1,4327
1,4528
1,4708
1,4867
1,5010
1,5135
1,461
1,483
1,501
1,517
1,532
1,546

27.

Таблица 3
t Г VRO2∙
0ºС cCO2
0
VN2∙
c N2
VH2O∙
cH2O
1,500 5,553
0,973
0 6,805
0
0,2
0
0
1,676 5,574
0,991
1648 6,815
1363
0,2
273
1921
1,809 5,647
1,020
3390 6,837
2735
0,2
547
3937
1,914 5,750
1,999 5,866
1,051
1,086
5229 6,865
7161 6,893
4119
5514
0,2
0,2
824
1103
6053
8263
I0 Г
V0∙c вл
α-1
I0 В
(α-1)
I0 В
IГ
200
400
600
800

28.

продолжение таблицы 3
VRO2∙
t Г 0ºС
cCO2
1000
2,066
1200
2,122
1400
2,169
1600
2,209
1800
2,243
2000
2,272
2200
2,296
VN2∙ VH2O∙
I0 Г
c N2
cH2O
5,969 1,121 9156
6,068 1,156 11216
6,153 1,190 13318
6,231 1,222 15458
6,299 1,251 17627
6,359 1,278 19817
6,415 1,302 22030
V0∙c
вл
I0
В
6,918 6918
6,941 8329
6,961 9746
6,979 11167
6,995 12591
7,009 14019
7,022 15448
α-1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
(α-1)
IГ
I0 В
1384 10540
1666 12882
1949 15267
2233 17691
2518 20145
2804 22621
3090 25119

29.

Проводим вычисление энтальпии продуктов
сгорания для каждой температуры и α=1,5 и сводим
их в таблицу 4
Таблица 4
tГ
0ºC
0
VRO2∙
c CO2
(α-1) I
VN2∙
c N2
VH2O∙
CH2O
1,500 5,553
0,973
0 6,805
0
0,5
682
0
200
1,676 5,574
0,991
1648 6,815
1363
0,5
1367
2330
400
1,809 5,647
1,020
3390 6,837
2735
0,5
2-59
4758
600
1,914 5,750
1,051
5229 6,865
4119
0,5
2757
7289
800
1,999 5,866
1,086
7161 6,893
5514
0,5
3459
9918
1000 2,066 5,969
1,121
9156 6,918
6918
0,5
4165 12615
I0 Г
V0∙с вл
α-1
I 0В
0
В
IГ

30.

продолжение таблицы 4
VRO2∙
c CO2
VN2∙
c N2
2,122
6,068 1,156 11216 6,941
1400
2,169
2,209
2,243
2,272
2,296
6,153
6,231
6,299
6,359
6,415
1600
1800
2000
2200
VH2O∙
CH2O
V0∙с
tГ
0ºC
1200
I 0В
α-1 (α-1) I 0 В
IГ
8329
0,5
4873
15380
1,190 13318 6,961 9746
1,222 15458 6,979 11167
1,251 17627 6,995 12591
1,278 19817 7,009 14019
1,302 22030 7,022 15448
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5593
6296
6296
7009
7724
18191
21041
23922
23922
26827
I0 Г
вл

31.

По данным таблиц 3 и 4
строим график зависимости
энтальпии продуктов сгорания от
температуры при α =1,2 и α =1,5

32.

33.

2 Определение годовой экономии
топлива при использовании тепла
продувки котла при заданных условиях
Определить
годовую
экономию
топлива при использовании тепла
продувки котла при условии, что после
утилизатора конденсат сбрасывается в
канализацию с температурой 30 °C и
процент продувки 2 %. Непрерывная
работа котла Z=200 суток в году.

34.

Выберете исходные данные для
расчета по таблицам 2,5,6,7 и 8
согласно
своему
варианту
(вариант – это номер по списку
группы).

35.

Таблица 5 – Техническая характеристика котлов типа Е (КЕ)
Наименование
Е-2,5-14С
Паропроизводительно
2,5
сть, т/ч
Давление пара, Мпа
1,4 (14); 2,4 (24)
(кгс/см2)
Температура пара, °C
194; 225
Поверхность нагрева,
м2:
радиационная
конвективная
Коэффициент
полезного действия, %
(при работе на
каменных углях)
Рекомендуемое
топочное устройство,
тип
Площадь зеркала
2
Марка котла
Е-4-14С
Е-6,5-14С
4,0
1,4 (14); 2,4
(24)
6,5
Е-10-14С
10,0
1,4 (14); 2,4 1,4 (14); 2,4
(24)
(24)
194; 225
194; 225
194; 225
19
62
20,5
94
24,8
149
30,3
214
81-83
81-83
81-83
81-83
ЗП-РПК-21800/2552
ТЛЗМ1870/2400
ТЛЗМ1870/3000
ТЛЗМ2700/3000
2,75
3,3
4,4
6,4

36.

продолжение таблицы 5
Наименование
Габаритные
размеры, м:
длина
ширина
высота
Масса в объеме
заводской
поставки, кг
Конструктивные
размеры, мм
L1
L2
L3
L4
L5
n
L6
L7
Е-2,5-14С
Марка котла
Е-4-14С
Е-6,5-14С
Е-10-14С
5,1
4,5
4,15
6,4
4,5
4,15
7,7
4,5
4,15
8,5
4,5
4,15
9817
11335
13946
16668
-
2400
6900
4345
195
880
8
2580
4170
3000
7940
5550
195
880
8
2580
4170
3000
8350
6335
387
990
9
3185
4634

37.

Таблица 6 – Основные
ДКВр.
теплотехнические характеристики котлоагрегатов
Тип котла
Наименование
показателей
ДКВ
р
ДКВр
10ДКВр
ДКВр
ДКВр ДКВр
ДКВр ДКВр
ДКВр 6,5134-131010-39- 20250
2,-13 4-13
6,5-13 13250
13(23)
440 13(23)
250
1013370
Паропроизводитель
2,5
4,0
4,0
6,5
6,5
6,5
10,0 10,0
20,0
ность, т/ч
Рабочее давление
13
13
1313
13
13
13
13/23
39
13
пара, ати
Температура
Насы Насы
Насы
Насы
Насы
перегретого пара,
250/3
250
250
440
°C
щенн щенн
щенн
щенн
щенн
70
ый
ый
ый
ый
ый
Поверхность
нагрева котла, м2:
радиационная
17,7
21,4
21,4
27,9
27,9
47,9 47,9 34,5
51,3
конвективная
73,6 116,9 107,6 197,4 179,0 229,1 207,5 176,5 357,4
общая
поверхность
91,3 138,3 129,0 225,8 206,9 277,0 255,4 211,0 408,7
ДКВр
20-13250
20-23259
20,0
13
250
73,5
285,0
358,5

38.

Тип котла
Наименование
показателей
Поверхность
нагрева
пароперегревателя,
м2
Объем котла, м3:
паровой
ДКВр
ДКВр
10ДКВр
ДКВр
ДКВр 13- ДКВр ДКВр 20-13ДКВр ДКВр
ДКВр 6,5250
4-1310250 10-39- 202,-13 4-13
6,5-13 13250
13(23) 10440 13(23) 20-23250
259
13370
-
-
8,5
-
12,8
-
-
68,0
-
34,0
1,57
2,05
2,05
2,55
2,55
2,63
2,63
1,45
1,8
1,8
0,64
14
0,84
11,5
0,84
11,5
1,04
9,0
1,04
9,0
1,07
5,8
1,07
5,8
0,6
2,9
0,45
1,3
0,45
1,3
водяной
Запас воды в
водоуказательном
стекле:
м3
мин

39.

Тип котла
Наименование
показателей
К.п.д. при сжигании
твердых топлив в
топке
П ИЗ-РПК
Донецкий «ПЖ»/
подмосковный бурый
«Б»
Часовой расход
топлива, кг/ч:
Донецкий «ПЖ»/
подмосковный бурый
«Б»
К.п.д., %, при
сжигании топлива в
топках:
ПМЗ-ЛЦР –
печорский «ПЖ»
ПМЗ-ЧЦР –
подмосковный бурый
«Б» / Донецкий «ПЖ»
ДКВр
2,-13
ДКВр
4-13
ДКВр
4-13250
ДКВр
ДКВр
ДКВр ДКВр 10-13- ДКВр ДКВр 20-13ДКВр
6,5-1310250 10-3920250
6,5-13
250
13(23) 10-13- 440
13(23) 20-23370
259
81,9
75,6
82,1
75,8
82,1
76,7
83,1
76,7
83,1
76,7
83,5
77,5
83,5
77,5
-
-
-
320
820
540
1380
540
1380
860
2210
860
2210
1310
3370
1310
3370
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
82,8
-
-
-
-
-
-
-
-
-
77,2
83,6

40.

Тип котла
Наименование
показателей
Часовой расход
топлива,
кг/ч:
печорский «ПЖ»
подмосковный
бурый «Б»
К.п.д., %, при
сжигании древесных
отходов (топка
Померанцева)
Часовой расход
древесных отходов,
кг/ч:
К.п.д., %, при
сжигании газа и
мазута:
Газ
мазут
ДКВр
ДКВр
ДКВр ДКВр 10-13- ДКВр ДКВр 20-13ДКВр
250 10-39250
6,510206,5-13
13-250 13(23) 10-13- 440
13(23) 20-23370
259
ДКВр
2,-13
ДКВр
4-13
ДКВр
4-13250
-
-
-
-
-
-
-
-
2200
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
78,7
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4220
-
-
90
89,6
90,8
89,8
-
91,8
-----
-----90,7
91,8
-------
------90,2
-
-
-
2290
5660

41.

окончание таблицы 6
Тип котла
Наименование
показателей
Часовой расход
топлива,
кг/ч:
Газ
мазут
Вход в котельный
пучок,
м:
Ширина
Средняя высота
ДКВ
р
2,-13
ДКВр
ДКВр
ДКВр ДКВр 10-13- ДКВр ДКВр
ДКВр
ДКВр
250 10-394-136,510204-13
6,5-13
250
13-250 13(23) 10-13- 440 13(23)
370
210
200
310
320
-
0,575
2,5
0,65
2,48
0,65
2,48
55,0
-------
-----520
------840
-------- 790
0,895
2,48
0,895
2,48
0,97
2,5
0,895
2,48
ДКВр
20-13250
20-23259
-
-
-
0,895
2,48
-
-

42.

Паровой котел типа ДКВр 4–13 с топкой ПМЗ–РПК
(продольный разрез)

43.

Таблица 7 – Техническая характеристика котлов типа Е (ДЕ) с
давлением пара 1,4 МПа (14 кгс/см2)
Наименование
Паропроизводитель
ность, т/ч
Температура пара,
°C
Е-4-14 ГМ
Марка котла
Е-6,5Е-1014 ГМ
14 ГМ
Е-1614 ГМ
16,56
Е-2,514 ГМ
4,14
6,73
10,35
насыщенного
перегретого
Поверхность
нагрева, м2:
194
194
194
194
194
225
225
225
225
225
радиационная
22,0
28,0
39,0
64,0
конвективная
Коэффициент
полезного действия
при сжигании
мазута, %
48,0
67,0
116,0
49,2
155,0
88,19
88,73
89,76
88,94
26,88
230,0
91,1

44.

продолжение таблицы 7
Марка котла
Наименование
Топочное
устройство,
горелка, тип
Габаритные
размеры, м:
длина
ширина
высота (от пола до
оси верхнего
барабана)
Масса в объеме
заводской
поставки, кг
Е-4-14 ГМ
Е-6,514 ГМ
Е-1014 ГМ
Е-1614 ГМ
Е-2,514 ГМ
ГМ-2,5
ГМ-4,5
ГМ-7
ГМ-10
ГМП-16
4280
4300
5050
4300
7440
5130
9260
4670
11550
4630
5050
5050
440
4720
4720
10258
11355
18652
17410
21413

45.

Таблица 8 – Техническая характеристика котлов типа Е (КЕ)
Наименование
Паропроизводит
ельность, т/ч
Давление пара,
Мпа (кгс/см2)
Температура
пара, °C
Поверхность
нагрева, м2:
радиационная
конвективная
Коэффициент
полезного
действия, %
(при работе на
каменных
углях)
Е-2,5-14Р
Марка котла
Е-4-14Р Е-6,5-14Р
6,5
Е-10-14Р
2,5
4,0
10,0
1,4 (14);
2,4 (24)
1,4 (14);
2,4 (24)
194; 225
194; 225
194; 225
194; 225
19
62
20,5
94
24,8
149
30,3
214
81-83
81-83
81-83
81-83
1,4 (14); 2,4 1,4 (14); 2,4
(24)
(24)

46.

продолжение таблицы 8
Марка котла
Е-2,5-14Р Е-4-14Р Е-6,5-14Р
Рекомендуемое ЗП-РПКТЛЗМТЛЗМтопочное
21870/2400 1870/3000
устройство, тип 1800/2552
Площадь
зеркала
2,75
3,3
4,4
горения, м2
Габаритные
размеры, м:
длина
5,1
6,4
7,7
ширина
4,5
4,5
4,5
высота
4,15
4,15
4,15
Наименование
Е-10-14Р
ТЛЗМ2700/3000
6,4
8,5
4,5
4,15

47.

продолжение таблицы 8
Марка котла
Наименование
Масса в объеме
заводской поставки,
кг
Конструктивные
размеры, мм2
L1
L2
L3
L4
L5
n
L6
L7
Е-2,514Р
Е-4-14Р
Е-6,5-14Р
Е-10-14Р
9817
11335
13946
16668
-
2400
6900
4345
195
880
8
2580
4170
3000
7940
5550
195
880
8
2580
4170
3000
8350
6335
387
990
9
3185
4634

48.

Рассмотрим пример определения годовой экономии
топлива при использовании тепла продувки котла
По таблице 2 согласно своему варианту имеем:
Тип котла КЕ-2,5-14С
Паропроизводительность котла D общ = 0,70 кг/с
Давление пара PК = 1,4 МПа
Температура питательной воды tпв = 40 °C
Температура воздуха tхв = 30 °C
Топливо КУТ с РПК
Коэффициент расхода воздуха α = 1,35

49.

Из таблицы 2 (техническя характеристика котлов)
для своего топлива КУТ принимаем
КПД ηк= 81 %.
Производительность котла по заданию
Dобщ = 0,7 кг/с
Давление пара по заданию PК = 1,4 Мпа
Температура питательной воды tпв= 40 °C
Низшая теплота сгорания:
Qнр = 0,339 C р +1,03 H р-0,109 (O р–S р)-0,025 Wр
Qнр = 19,518 МДж/кг.

50.

Определяем энтальпию питательной воды при tпв =
40°C (по теплоёмкости c40 = 4,2 кДж/кг °C ( см. слайд 51)
по формуле:
iпв = c40 tпв = 4,3 · 40 = 172 кДж/кг.
По таблицам насыщенного водяного пара для PК
=1,4 МПа находим энтальпию пара
Iп1 = 666,2 кал/кг = 4,19 · 666,2=2791 кДж/кг
(для
PК=2,4
МПа
энтальпию
пара
iп2,4=669,2 кал/кг=4,19 ·669,2=2804 кДж/кг).

51.

Таблица 9 – Основные физические константы воды
Кинем Темпер
Абсолю атичес атуКрите
Тепло
Темпер
Плотн
кая попров
тная
Теплоем
рий
проатура t,
ость ,
одВязкос вязкос
кость c,
Пранд
воднос
3
°C
кг/м
ть
ность1
ть
тля
ть ,
8
7
6
10 ,
0 a,
10 ,
м2/с
м2/с
0
4,2
999,9 0,556
182,9
1,795 1,314 13,66
10
4,2
999,7 0,576
133,5
1,310 1,372
9,54
20
4,2
998,2 0,599
102,8
1,010 1,429
7,07
30
4,2
995,7 0,618
81,6
0,804 1,478
5,44
40
4,2
992,2 0,631
66,6
0,659 1,522
4,33
50
4,2
988,1 0,643
56,0
0,556 1,558
3,57
60
4,2
983,2 0,656
47,9
0,478 1,592
3,00

52.

продолжение таблицы 9
Кинема
Темпера
тическа
туТеплоп Абсолют
Темпера
Плотно
я
Теплоемк
попрово
роная
тура t,
сть ,
вязкост
ость c,
дводност Вязкость
°C
кг/м3
ь
ность107
ь ,
106 ,
8
10 ,
a, м2/с
2
м /с
70
4,2
977,8
0,664
41,5
0,416
1,615
80
4,2
971,8
0,668
36,4
0,367
1,639
90
4,2
965,3
0,678
32,3
0,328
1,668
100
4,25
958,4
0,682
28,9
0,296
1,682
120
4,3
943,4
0,686
23,7
0,246
1,705
140
4,3
926,4
0,686
20,0
0,212
1,722
160
4,35
907,5
0,684
17,7
0,192
1,734
180
4,45
887
0,675
15,7
0,174
1,720
200
4,53
865
0,665
14,3
0,162
1,700

53.

Определяем расход топлива:
Bр= Dобщ (iп1,4 – iпв) / (Qнр ηк) =
= 0,7·(2791-173) / (19518 · 0,81) = 0,117 кг/с =
= 422,5 кг/час = 10,14 т/сут
Расход топлива за отопительный год составит:
Gт год= Z Bр = 200 · 10,14 = 2000,28 т
Определяем энтальпию сбрасываемой в
канализацию при продувке воды при tпр= 30 °C
(по теплоёмкости c30 = 4,2 кДж/кг °C, см. слайд
51) по формуле:
iпр = c30 · tпр =4,3 · 30=129 кДж/кг

54.

Определим
количество
тепла
сбрасываемое
в
канализацию при хпр= 2 % продувке котла:
Qпр = xпр · Dобщ · (iп1,4 – iпр) =
0,02 · 0,7 · (2791-129) = 37,3 кДж/с.
Определим количество тепла сбрасываемое с продувкой
за год:
Qпргод=Z · Qпр = 200 · 24 · 3600 · 37,3 = 644000000 кДж
Определим
годовую
экономию
топлива
при
использовании тепла от продувки:
ΔGпргод= Qпргод / Qнр= 644000000 / 19518 = 33000 кг = 33т,
что в процентах составит 100 · 33 / 2000,28 = 1,65 %