birmaga.ru
добавить свой файл

1
Задание: Рассчитать водогрейный котел.

Исходные данные:

Тип котла: КВ-ГМ-23,26-115П

Мощность: 20 Гкалл/час (23,26 МВт)

Паропроизводительность: 20 т/час

Температура воды на входе в котел: 70оС

Температура воды на выходе из котла: 115оС

Газ: Уренгой-Надым


  1. Краткое описание водогрейного котла КВ-ГМ-23,26-115П


Котел водогрейный марки КВ-ГМ-23,26-115 предназначен для получения горячей воды температурой 115 °С. В качестве сжигаемого топлива может использоваться газообразное или жидкое топливо(дизельное топливо, мазут). Движение воды и газа в котле организовано противоточно.


Наименование величины

Единица

измерения

Значение

Номинальная теплопроизводительность

Гкал/час

20

Расход воды

т/час

444,4

Расход топлива(газ), не более:

м3/час

2480

Температура уходящих газов(газ)

оС

148

КПД котла(газ), не менее

%

93,5


Рекомендуемое горелочное устройство ГМ-10 с отдельно стоящим вентилятором.



  1. Объемы и энтальпии продуктов сгорания


Состав газа по объему, % [1]:
Метан СН4 98,72 %

Этан С2Н6 0,12 %


Пропан С3Н8 0,01 %

Бутан С4Н10 0,01 %

Азот N2 0,14 %

Двуокись углерода СО2 1,00 %

Низшая теплота сгорания 35,5 МДж/.
Молярная масса топлива:

Плотность топлива при нормальных условиях:

Теоретическое кол-во сухого воздуха необходимого для сгорания газообразного топлива(α= 1):


Найдем объемы продуктов сгорания, полученные при сгорании 1 м3 топлива:







Теоретический объем дымовых газов:

Масса продуктов сгорания(α=1):


Плотность дымовых газов:

Найдем энтальпий теоретического объема продуктов сгорания 1 м3 природного газа в интервале температур от 100 до 700 оС по формуле:

Для этого из справочных материалов [1] найдем и занесем в таблицу 1 энтальпии 1 м3 газов:

Таблица 1.

T, oC




СО2

N2

H2O

100

171,7

130,1

150,5

200

360

261,0

304,0

300

563

394

463

400

776

529

626

500

999

667

795

600

1231

808

969

700

1469

952

1149








Результаты расчетов занесем в таблицу 2:


Таблица 2.


Т, оС

Энтальпия

100

1463

200

2955

300

4489,1

400

6056,7

500

7669,5

600

9324,3

700

11020,3


По данным таблицы 2 строим график зависимости Нt = f(t) (рис.1):

Рис.1. График зависимости Нt = f(t)

  1. Тепловой расчет. Расход топлива.


Найдем среднюю температуру дымовых газов:

t1 = 352 (температура на входе в котел, принимаем ориентировочно)

t2 = 148 (температура на выходе из котла)


Найдем значения удельной энтальпии теплоносителей и сведем их в таблицу 3.

Для дымовых газов удельные энтальпии определим исходя из данных таблицы 2 и рис.1 по формуле:



где в кДж/кг.



Для воды и водяного пара удельные энтальпии найдем по справочнику [2].


Занесем все данные в таблицу 3:
Таблица 3.

Теплоноситель

Температура

Удельная энтальпия, кДж/кг

Дымовые газы

352

179,5

148

73,7

Питательная вода

70

293,0

115

482,5

Водяной пар

115

2699,3


Рассчитаем расход топлива:

Принимаем η = 95%.

Тогда:


Распологаемая теплота топлива:
Qрр=Qcн = 35,5 МДж/
Расход топлива:


Массовый расход дымовых газов:

Тепловой поток передаваемый дымовыми газами:

Тепловой поток воспринятый водой:

Тепловой поток воспринимаемый водой в зоне нагрева:


Литература:

1. Тепловой расчет котлов(Нормативный метод). СПб: НПО ЦКТИ, 1998.

2. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. Ривкин С.Л., Александров А.А. М: Энергоатомиздат, 1984.