Тепловой баланс котельного агрегата ТГМ-151-Б

;

;

Величина присосов: .

Величина присосов в экономайзере и РВП значительно превышает нормативные. Исходя из конструкции и принципа работы экономайзера и РВП, можно сделать вывод, что воздухоподогреватель работает со значительными присосами.

4.8 Вычислим действительный  объем в уходящих газах по следующей формуле:           (18)

.

4.9  Вычислим действительный объем водяных паров в  продуктах сгорания за РВП:

    (19)

.

4.10 Вычислим действительный объем водяных паров за пароперегревателем:

                                                                    (20)

4.11  Вычислим действительный объем в уходящих газах:

                          

                                                (21)

 

4.12 Вычислим суммарный действительный объем продуктов сгорания:

                                                                                   (22)

4.13 Вычислим энтальпию теоретического расхода уходящих газов:

                  

                     (23)

где С – объемная изобарная теплоемкость газов, соответственно N2, H2O, RO2,  кДж/(м3*К).

4.14  Определим энтальпию теоретического расхода воздуха:

     (24)

.

4.15 Вычислим энтальпию действительного расхода уходящих газов:

     (25)

4.16  Вычислим энтальпию  расхода холодного воздуха:

,     (26)

.

4. 17 Определим потери тепла с уходящими газами по следующей формуле: 

     (27)

5.  Определение потерь с химическим недожогом топлива

Так как содержание СО в уходящих газах отсутствует, то потерь с механическим недожогом нет.

6. Определение величины потерь тепла от наружного охлаждения

Определим величины потерь тепла от наружного охлаждения по следующей формуле:

                                    

                                                  (28)

где    - номинальные потери тепла от наружного охлаждения; 

- номинальная  паропроизводительность  котла, т/ч;

- производительность котла  с поправкой на щитовые приборы, т/ч.

7. Определение КПД котла

7.1 Определим КПД брутто котельного агрегата прямым методом по следующей формуле:

                    

,                               (29)

где - энтальпия перегретого пара при , , - энтальпия питательной воды при , , - паропроизводительность котельного агрегата по щитового прибору, т/ч.

С помощью AQUADAT:

при , ;

 при  , ;

       Для  всех опытов:

рпп, кГс/см2	94	98	97	98	98	97
tпп, °С	505	510	503	510	503	505
рпв, кГс/см2	136	135	135	131	135	140
tпв, °С	145	145	145	145	145	145
hпп, кДж/кг	3396,32	3404,2959	3387,704	3404,2959	3386,512	3392,775
hпв, кДж/кг	618,9022	618,84339	618,8434	618,5927	618,8434	619,13759

 

7.2 Определим расход удельного топлива по следующей формуле:

               

,                                      (30)

где - низшая теплота сгорания условного топлива.

      7.3 Удельный расход  условного топлива найдем по следующей формуле:

      (31)

.

7.4 Определим КПД брутто котельного агрегата обратным методом по следующей формуле:

,      (32)

.

7.5 Определим тепловую мощность топки по следующей формуле:

,     (33)

7.6 Определим суммарную мощность электродвигателей дутьевого вентилятора, и дымососа:

                     

,                     (34)

где суммарная мощность электородвигателей, кВт - напряжения соответственно на дутьевых вентиляторах и дымососах, кВт; - нагрузка электродвигателей  дутьевых вентиляторов и дымососов, А.

.

7.7 Определим величину КПД нетто по следующей формуле:

,    (35)

где расход топлива для производства 1кВт электрической мощности, - располагаемое тепло условного топлива, кДж/кг.

.

 

Все предыдущие расчеты представлены для первого опыта, расчеты остальных опытов проведены с помощью программы Microsoft Excel и сведены в таблицу.

 

Таблица 5. Результаты вычисления

V0, м3/м3		3,444	3,340	2,915	2,568	2,652	2,446
VN2, м3/м3		2,964	2,879	2,549	2,318	2,374	2,236
VRO2, м3/м3		0,482	0,464	0,412	0,422	0,420	0,426
VH2O, м3/м3		0,834	0,822	0,747	0,627	0,656	0,584
Vух.газов, м3/м3		4,281	4,165	3,707	3,367	3,449	3,246
αпп		1,096	1,096	1,108	1,113	1,166	1,155
αрвп		1,948	1,878	1,912	1,942	1,977	2,003
∆α		0,852	0,782	0,804	0,829	0,812	0,848
действит	VN2, м3/м3	5,545	5,194	4,650	4,230	4,421	4,174
	VH2Oпп,м3/м3	0,888	0,874	0,797	0,674	0,726	0,645
	VH2Oрвп, м3/м3	1,360	1,294	1,175	1,016	1,073	0,979
	VO2, м3/м3	0,686	0,615	0,558	0,508	0,544	0,515
	Vг, м3/м3	8,073	7,567	6,795	6,176	6,458	6,093
t ух.газов, С		109,000	112,000	113,000	113,000	115,000	113,000
Н0г, кДж/м3		647,833	647,561	581,912	529,446	551,693	510,888
Н0в, кДж/м3		488,935	487,130	429,053	378,008	397,226	359,954
Нг, кДж/м3		1111,482	1075,061	973,311	885,593	939,910	871,806
Hхв, кДж/м3		282,464	263,945	234,672	209,989	220,751	206,189
q2, %		5,836	5,857	5,974	6,108	6,322	6,279
q3, %		0,052	0,162	0,064	0,066	0,056	0,057
q5, %		0,694	0,719	0,719	0,762	0,804	0,864
Ƞбрутто.пр		0,903	0,907	0,906	0,904	0,899	0,991
Ƞбрутто.лбр		93,418	93,262	93,244	93,065	92,818	92,799
Вусл, кг.ус.т./с		5,544	5,341	5,320	5,063	4,787	4,049
Вусл.уд.		0,029	0,029	0,029	0,029	0,029	0,027
qv, МВт/м3		0,208	0,201	0,200	0,190	0,180	0,152
Qт, кВт		162499,601	156531,227	155932,479	148409,800	140302,150	118668,947
N, кВт		1062,780	1020,400	1080,400	958,500	933,740	878,980
Ƞнетто		0,896	0,900	0,898	0,897	0,892	0,983

 

 

 

 

 

 

Графическая часть

 

Рисунок 2. Зависимость КПД брутто прямого, обратного и КПД нетто от паропроизводительности котельного агрегата

 

Рисунок 3. Зависимость потерь с уходящими газами и потерь от наружного охлаждения от паропроизводительность котельного агрегата

 

 

 

Рисунок 4. Зависимость коэффициента избытка воздуха за пароперегревателем и за регенеративным воздухоподогревателем от паропроизводительности котельного агрегата

 

Рисунок 5. Зависимость удельного расхода условного топлива от паропроизводительности котельного агрегата

 

 

 

 

 

Рисунок 6. Зависимость видимой объемной плотности тепловыделения от паропроизводительности котельного агрегата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

При расчетах данной лабораторной работы были получены результаты, по которым есть расхождения в значениях КПД брутто, полученных прямым и обратным методом.

При обработке данных сводной таблицы результатов испытаний котла ТГМ – 151 – Б, ст. № 12 были обнаружены несоответствия: результаты по измерению и расчету расходов коксодоменного газа, природного газа и расчетному расходу смеси не соответствуют уравнению материального баланса (3), поэтому был проведен пересчет суммарного расхода смеси газообразного топлива и были получены значения, несколько превосходящие суммарные расходы смеси,  представленные в сводной таблицы измерений. Вероятно, что на заводе разбавляли уходящие газы свежим воздухом, чтобы снизить их температуру и токсичность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Сидельников Л. Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – 3 - е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 528с., ил.
2. Трембовля В.И. и др. Т 66 Теплотехнические испытания котельных установок. М., «Энергия», 1977., 296с., ил.