Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Расчет котла при сжигании природного газа

Расчет котла при сжигании природного газа

Расчет процесса горения. Количество воздуха, необходимое для процесса горения. Процентное содержание соответствующих газов в смеси. Расчет энтальпии уходящих газов при различных температурах. Тепловой баланс котла. Потери тепла котлом в окружающую среду.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 26.05.2012
Размер файла 223,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет котла при сжигании природного газа

1. Расчет процесса горения

Для сжигания биогаза в котлах, их необходимо переоборудовать под горение на биогазе. Исходя из расхода пара на производство можно рассчитать расход природного газа. Но для этого необходимо рассчитать КПД котла при сжигании природного газа, Так как котлы работают не на полную мощность. Для этого рассчитаем процесс горения в топке.

Состав газа, сжигаемого на ТЭЦ:

CH4= 94%;

C2H6= 1,2%;

C3H8= 0,7%;

C4H10= 0,4%;

C5H12= 0,2%;

N2= 3,3%;

CO2= 0,2%.

Теплота сгорания - ;

Плотность газа - r--= 0,765 kg/m3.

Теоретическое количество воздуха необходимого для процесса горения найдем по формуле:

m3/m3;

где: ,,,, и - процентное содержание соответствующих газов в смеси;

m3/m3.

Теоретические объемы продуктов сгорания рассчитываются по формулам:

объем трехатомных газов:

m3/m3;

где: , , , , , - процентное содержание соответствующих газов в смеси;

m3/m3.

объем азота:

m3/m3;

где: - содержание азота в воздухе, в%,

- теоретическое количество воздуха, необходимого для процесса горения, в m3/ m3;

- содержание азота в природном газе, в%;

m3/ m3.

объем водяных паров:

m3/m3;

где: ,,- соответствующее содержание газов в смеси, в %;

-содержание водяных паров в смеси, в %;

m3/m3.

Потери тепла с химическим недожогом примем равными q3= 1,5%;

Коэффициент избытка воздуха в топке примем равным ;

Из Таблицы XVII.A [4], примем значения инфильтрации воздуха в элементах котла:

в топке -

в конвективном пучке - ;

в экономайзере - .

Рассчитываем значения коэффициента избытка воздуха в элементах котла:

в конвективном пучке:

;

на входе в экономайзер:

?????????????????????????????;

на выходе из экономайзера:

????????????????????????????????;

Расчет объемов продуктов горения

Наименование показателя

Символ, формула

Значения

aт=1,10

aк=1,15

a'эк=1,2

a»эк=1,3

Теоретический объем воздуха, m3/ m3

Vв0

9,515

Объем трехатомных газов, m3/ m3

VRO2

1,013

Теоретический объем азота, m3/ m3

VN2

7,55

Значения

Символ, формула

Значения

aт=1,10

aк=1,15

a'эк=1,2

a»эк=1,3

Теоретический объем паров, m3/ m3

V0H2O

1,976

Избыток воздуха, m3/ m3

DVв=(a-1) Vв0

0,952

1,43

1,903

2,855

Избыточный объем паров, m3/ m3

DVH2O=0,016DVв

0,015

0,023

0,030

0,046

Действительный объем сухих газов, m3/m3

Vс.г= VRO2+ VN2+DVв

9,515

9,99

10,47

11,418

Действительный объем паров, m3/ m3

VH2O= V0H2O+DVH2O

1,991

1,999

2,006

2,022

Общий объем газов, m3/m3

Vг.г= Vс.г+ VH2O

11,506

11,989

12,476

13,44

Объемные доли

трехатомных газов

rRO2= VRO2/ Vг.г

0,088

0,084

0,081

0,075

паров

rH2O= VH2O/ Vг.г

0,17

0,166

0,160

0,15

общие

rt= rRO2/rH2O

0,517

0,506

0,506

0,5

Температура точки росы, 0C

tт.р=f(pH2O= rH2O)

58

57

56

55

Плотность газов, kg/m3

rг=(r+1,293a·?Vв0)/ Vг

1,243

1,244

1,245

1,247

Рассчитываем энтальпию газов горения, принимая соответствующие значения температур в каждой части котла по следующей формуле:

kJ/m3,

где: tг - температура газов горения, в 0C;

, , , - теплоемкости соответствующих компонентов, в kJ/(m3·K).

Расчет энтальпии уходящих газов при различных температурах

t г.г,

0C

Трехатомные газы

Азот

Пары

Избыточный воздух

ДVc, m3/ m3

Hг.г, kJ/m3

VRO2, m3/ m3

cRO2, kJ/(m3·K)

Vc, m3/ m3

VN2, m3/ m3

cN2, kJ/(m3·K)

Vc, m3/ m3

V0H2O, m3/ m3

cH2O,
kJ/(m3·K)

Vc, m3/ m3

ДVв, m3/ m3

Cв, kJ/(m3·K)

Vc, m3/ m3

= 1,10

2000

1,013

2,439

2,471

7,55

1,485

11,212

1,976

1,965

3,883

0,952

1,534

1,460

19,026

38052

800

1,013

2,141

2,169

7,55

1,368

10,328

1,976

1,670

3,3

0,952

1,412

1,344

17,141

13713

=1,15

1000

1,013

2,217

2,246

7,55

1,393

10,51

1,976

1,724

3,407

1,43

1,438

2,056

18,219

18219

400

1,013

1,932

1,957

7,55

1,318

9,951

1,976

1,567

3,096

1,43

1,355

1,938

16,942

6777

=1,20

500

1,013

1,999

2,025

7,55

1,329

10,034

1,976

1,591

3,144

1,903

1,369

2,605

17,808

8904

200

1,013

1,798

1,821

7,55

1,301

9,823

1,976

1,523

3,009

1,903

1,333

2,537

17,189

3438

= 1,30

400

1,013

1,931

1,956

7,55

1,318

9,951

1,976

1,567

3,096

2,855

1,355

3,869

18,872

7548

100

1,013

1,714

1,736

7,55

1,297

9,792

1,976

1,507

2,978

2,855

1,325

3,783

18,289

1829

2. Тепловой баланс котла

Рассчитываем потери теплоты с энтальпией уходящих газов:

;

где: - энтальпия уходящих газов, в kJ/m3;

HВ - энтальпия воздуха. kJ/m3.

- определяется из диаграммы H-t по температуре уходящих газов, которые находятся в пределах 160…1700C. Примем tу.г= 1650C. Из диаграммы H-t на рисунке 1.1 имеем: = 3050 kJ/m3.

Энтальпия воздуха рассчитывается по формуле:

HВ = a»экVв0cвtв, kJ/m3;

где tв - температура воздуха, 0C; принимаем tв = 300C.

cв - теплоемкость воздуха, в kJ/(m3·K). При температуре tв = 30 0C cв = 1,323 kJ/(m3·K).

kJ/m3.

Тогда:

=%.

Из графика берем значение потерь тепла в окружающую среду через внешнее охлаждение [4]. Для котла производительностью D= 30 t/h q5= 1,2%.

Потери тепла котлом в окружающую среду через внешнее охлаждение в зависимости от паропроизводительности

горение котел тепловой энтальпия

Так как котел работает не на всю мощность, то необходимо рассчитать потери для реальной мощности:

%;

где - номинальная паропроизводительность, t/h;

- реальная паропроизводительность, t/h;.

Рассчитываем КПД брутто котла:

.

Рассчитываем расход топлива на котел по формуле:

где: - паропроизводительность котла, в kg/s;

hv - энтальпия пара на выходе из котла, в kJ/kg;

hп.в-энтальпия питательной воды на входе в котел, в kJ/kg;

- низшая теплота сгорания природного газа, в MJ/m3

.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Проверочный расчет котельного агрегата типа БГМ-35

    Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013

  • Тепловой расчет теплового котла

    Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Проверочный расчет котла-утилизатора

    Полезная тепловая нагрузка печи. Расчет процесса горения топлива в печи. Коэффициент избытка воздуха. Построение диаграммы продуктов сгорания. Тепловой баланс процесса горения. Подбор котла-утилизатора. Расчет испарительной поверхности, экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2012

  • Поверочный тепловой расчет парового котла

    Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.

    курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019

  • Тепловой расчет котла

    Расчетные характеристики топлива. Расчет теоретических объемов воздуха и основных продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам. Тепловой баланс котла и топки. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева.

    контрольная работа [168,0 K], добавлен 26.03.2013

  • Тепловой расчет парового котла ДКВР-4

    Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.

    курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014

  • Тепловой расчет котлоагрегата

    Общая характеристика котла. Определение составов и объемов воздуха и продуктов сгорания по трактам. Расчет энтальпии дымовых газов. Тепловой баланс котельного агрегата. Основные характеристики экономайзера. Расчет конвективных поверхностей нагрева.

    курсовая работа [151,1 K], добавлен 27.12.2013

  • Разработка рациональных методов сжигания газа

    Основы теории диффузионного и кинетического горения. Анализ инновационных разработок в области горения. Расчет температуры горения газов. Пределы воспламенения и давления при взрыве газов. Проблемы устойчивости горения газов и методы их решения.

    курсовая работа [794,4 K], добавлен 08.12.2014

  • Паровой котел ДЕ 6,5-14 ГМ

    Принципиальное устройство парового котла ДЕ, предназначеного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Тепловой баланс котла. Расчет топочной камеры, конвективных пучков, экономайзера. Расчет и выбор тягодутьевых устройств и дымовой трубы.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.06.2010

  • Тепловой расчет котла ДЕ-10-14ГМ

    Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.

    курсовая работа [267,4 K], добавлен 20.12.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены