ЗакладкиКорзинаЗаказы

Оглавление раздела

  1. Использование теплоты уходящих котельных газов для получения горячей воды и пара
  2. Использование теплоты уходящих печных газов для получения пара

Примеры решений задач

Данные примеры задач, относятся к предмету «Теплотехника».

Задача 2-9-1-1

Условие:

Определить количество теплоты, отдаваемой уходящими газами котельной спиртового завода водяному экономайзеру (утилизатору) для получения горячей воды, если температура газов на входе в экономайзер ϑ = 320 ℃, температура газов на выходе из экономайзера ϑ’ = 200 ℃, коэффициент избытка воздуха за экономайзером αу = 1,4, средняя объемная теплоемкость газов c’г.ср = 1,415 кДж/(кг × К) и расчетный расход топлива одного котлоагрегата Bр = 0,25 кг/с.

В котельной установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на донецком каменном угле марки Д состава: Cр = 49,3 %; Hр = 3,6 %; Sрл = 3,0 %; Nр = 1 %; Oр = 8,3 %; Aр = 21,8 %; Wр = 13,0 %.

Решение:

Теоретически необходимый объем воздуха:

Vо=0,089Cр+0,266Hр+0,033Sлр-Oр=

=0,089×49,3+0,266×3,6+0,033×3,0-8,3=5,17м3кг

Теоретический объем газов:

Vго=0,0187Cр+0,0375Sлр+0,79Vо+0,8Nр100+

+0,01249Hр+Wр+0,0161Vо=

=0,0187×49,3+0,0375×3+0,79×5,17+0,8×1100+

+0,0124×9×3,6+13+0,0161×5,71=5,67м3кг

Расход уходящих газов перед экономайзером:

Vг=nBрVго+αу-1Vоϑ+273273=

=2×0,25×5,67+1,4-1×5,17×320+273273=8,4м3с

Расход уходящих газов за экономайзером:

Vг=nBрVго+αу-1Vоϑ+273273=

=2×0,25×5,67+1,4-1×5,17×200+273273=6,7м3с

Средний расход уходящих газов при их охлаждении в экономайзере от ϑ до ϑ’:

Vг.ср=Vг+Vг2=8,4+6,72=7,55м3с

Количество теплоты, отдаваемой уходящими котельными газами водяному экономайзеру:

Qт=Vг.срcг.срϑ-ϑ=7,55×1,415×320-200=1282кДжс

Ответ: Qт = 1282 кДж/с.

Задача 2-9-2-1

Условие:

Определить количество выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов трех хлебопекарных печей, если температура газов на выходе из печей ϑ = 700 ℃, температура газов на выходе из котла-утилизатора ϑ’ = 200 ℃, коэффициент избытка воздуха за котлом-утилизатором αу = 1,3, расчетный расход топлива трех печей Bр = 0,05 м3/с, коэффициент, учитывающий несоответствие режима и числа часов работы котла-утилизатора и печей β = 1,0 и коэффициент потерь теплоты котла-утилизатора в окружающую среду ζ = 0,1. Хлебопекарные печи работают на природном газе Ставропольского месторождения состава: CO2 = 0,2 %; CH4 = 98,2 %; C2H6 = 0,4 %; C3H8 = 0,1 %; C4H10 = 0,1 %; Nр = 1,0 %.

Решение:

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания топлива:

Vо=0,04782CH4+m+n4 CmHn-O2=

=0,04782CH4+3,5C2H6+5C3H8+6,5C4H10=

=0,0478×2×98,2+3,5×0,4+5×0,1+6,5×0,1=9,51м3м3

Теоретический объем:

- двухатомных газов:

VN2о=0,79Vо+N2100=0,79×9,51+1100=7,52м3м3

- трехатомных газов:

VRO2=0,01CO2+CH4+2C2H6+3C3H8+4C4H10=

=0,01×0,2+98,2+2×0,4+3×0,1+4×0,1=1,0м3м3

- водяных паров:

VH2Oо=0,012CH4+3C2H6+4C3H8+5C4H10+0,0161Vо=

=0,01×2×98,2+3×0,4+4×0,1+5×0,1+0,0161×9,51=2,13м3м3

Энтальпия CO2, N2, H2O и воздуха, при температуре ϑ’ = 200 ℃ определяем по справочной таблице:

cϑCO2=357кДжм3

cϑN2=260кДжм3

cϑH2O=304кДжм3

cϑв=266кДжм3

Энтальпия продуктов сгорания при температуре газов ϑ’ = 200 ℃:

Iг=VRO2cϑCO2+VN2оcϑN2+VH2OоcϑH2O+αу-1Vоcϑв=

=1×357+7,52×260+2,13×304+1,3-1×9,51×266=5489кДжм3

Энтальпия CO2, N2, H2O и воздуха, при температуре ϑ = 700 ℃ определяем по справочной таблице:

cϑCO2=1461кДжм3

cϑN2=946кДжм3

cϑH2O=1147кДжм3

cϑв=979кДжм3

Энтальпия продуктов сгорания при температуре газов ϑ = 700 ℃:

Iг=VRO2cϑCO2+VN2оcϑN2+VH2OоcϑH2O+αу-1Vоcϑв=

=1×1461+7,52×946+2,13×1147+1,3-1×9,51×979=13811кДжм3

Количество выработанной теплоты в виде пара в котле-утилизаторе за счет теплоты уходящих газов:

Qт=BрIг-Iгβ1-ζ=

=0,05×13811-5489×1×1-0,1=375кДжс

Ответ: Qт = 375 кДж/с.