Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
Тепловой расчет водогрейного котельного агрегата
Задание
1.1 Марка котельных агрегатов КВ – ГМ – 20
1.2 Тепловая мощность 23.3 МВт
1.3 Рабочее давление воды 2,5 МПа
1.4 Температура сетевой воды t1 = 150 °C; t2 = 70 °C
1.5 Газопровод Надым – Челябинск
Выбор котельных агрегатов
2.1 Характеристики котельного агрегата:
2.1.1 Тепловая мощность Q = 23.3МВт
2.1.2 Расход воды G = 247 т / ч
2.1.3 Гидравлическое сопротивление Sк = 250 МПа
2.1.4 Объем топочной камеры Vт = 51.2 м3
2.1.5 Тип (марка) горелок РГМГ – 20
2.1.6 Количество горелок n = 1
2.1.7 Давление газа перед горелкой P1 = 30 кПа
2.1.8 Площадь поверхности нагрева Нк = 507.1 м2
2.1.9 Температура воды: на входе tвх = 70 °C;
на выходе tвых = 150 °C
2.1.10 Марка дымососа ДН – 17
2.1.11 Марка вентилятора ВДН – 12.5
Расчет теплового баланса котельного агрегата
Характеристика газообразного топлива
таблица 1
| Состав % Газопровод | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | N2 | CO2 | r, кг/м3 | Qн, кДж/м3 |
| Саратов – Москва | 98.67 | 0.16 | 0,08 | 0,01 | - | 0.08 | 0,725 |
3.2 Объемы продуктов сгорания и воздуха при коэффициенте избытка воздуха a = 1 определяются из Приложения №2 или по нижеприведенным формулам.
3.2.1 Теоретически необходимый объем воздуха для полного сгорания 1 м3 газа
3.2.2 Объем 3 – х атомных газов
3.2.3 Теоретический объем азота
3.2.4 Теоретический объем водяных паров
Коэффициенты избытка воздуха по газоходам
3.3.1 Схема газоходов водогрейного котла П – образной компановки
| Уходящие газы в дымовую трубу |
| Конвек- тивный пучок |
| Топка |
| Воздух |
| Горелка |
3.3.2 Присосы воздуха по газоходам и коэффициенты избытка воздуха определяются по Приложению 6
таблица 2
| № п/п | Газоход | Присос воздуха | Коэффициент избытка воздуха на выходе из газохода |
| Топка и поворотная камера | 
| 
| |
| Конвективный пучок труб | 
| 
| |
| Коэффициент избытка воздуха уходящих газов | 
|
3.3.3 Средние коэффициенты избытка воздуха
¾ для топки 
¾ для конвективного пучка 
¾ для уходящих газов 
Действительные объемы газов по газоходам
таблица 3
| № п/п | Объемы газов | Размер-ность | Газоходы | ||
| Топка | Конвективный пучок | Уходящие газы | |||
| Коэффициент избытка воздуха средний aср | 1,1 | 1,15 | 1,2 | ||
| Объем водяных паров | 
| 2,1 | 2,15 | 2,16 | |
| Полный объем продуктов сгорания |
| 11,52 | 12,47 | ||
| Объемная доля 3 – х атомных газов | 0,086 | 0,082 | 0,079 | ||
| Объемная доля водяных паров | 0,184 | 0,177 | 0,170 | ||
| Полная объемная доля | 0,27 | 0,26 | 0,25 |
3.4.1 Объемы водяных паров
3.4.2 Полный объем продуктов сгорания
3.4.3 Объемная доля 3 – х атомных газов
3.4.4 Объемная доля водяных паров
3.4.5 Полная объемная доля
Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
3.5.1 Энтальпия воздуха при a = 1
с – объемная теплоемкость воздуха ( 
); t – температура воздуха, °С
при 100 °С 
при 200 °С 
при 1000 °С 
при 2000 °С 
3.5.2 Энтальпия продуктов сгорания при a = 1:
где произведения (ct) для продуктов сгорания и воздуха приводится в Приложении 4 или в таблице 3.4, стр. 41 Р.И. Эстеркин «Котельные установки курсовое и дипломное проектирование».
При 100 °С 
При 200 °С 
При 1000 °С 
При 2000 °С 
Так как выполняется неполный тепловой расчет котельного агрегата, то потребуется знать 
и 
только для небольшого ряда температур.
таблица 4
| Температура, °С | Энтальпия воздуха , 
| Энтальпия дымовых газов , при 
| Энтальпия дымовых газов при  ,
|
| 1459,73 | 1708,93 | ||
| 2952,12 | 
| ||
| 16300,89 | 
| ||
| 35379,06 | 37871,16 |
3.5.3 Энтальпия продуктов сгорания при для температур, указанных в таблице:
Примечание:
1. При определении энтальпии 
при 100 °С и 200 °С следует принимать 
;
2. То же при 
следует принимать 
;
При 100 °С 
При 200 °С 
При 1000 °С 
При 2000 °С 