Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Газифицированные котельные агрегаты

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Методика теплотехнических расчетов профессора М.Б. Равича

Техника теплотехнических расчетов, базируясь на основных уравнениях, может развиваться в направлении их уточнения путем введения новых дополнительных факторов или в направлении упрощения расчета для облегчения применения его в инженерной практике. Последнее направление весьма перспективно, если оно не искажает сущности рассчитываемых физических процессов и обеспечивает необходимую точность решения практических вопросов. Российскими учеными создан ряд упрощенных методик теплотехнических расчетов.

Опыт работы различных наладочных организаций и исследовательских институтов, выполнивших за последние годы большое число испытаний котельных агрегатов, показал, что при сжигании газообразного и жидкого топлива обработку результатов эксплуатационных испытаний целесообразно производить по упрощенной методике, разработанной проф. М. Б. Равичем.

В основу упрощенной методики положены более стабильные характеристики, чем теплота сгорания топлива, которая испытывает заметные колебания при изменении элементарного состава горючей массы топлива. При расчете по упрощенной методике используются следующие характеристики:

I) максимальная температура /макс, развиваемая при полном сгорании топлива в теоретических условиях, т.е. при коэффициенте избытка воздуха, равном единице, без потерь теплоты (жа-ропроизводительность топлива);

  • 2) количество теплоты 0РС, приходящееся на 1 м3 ( при нормальных условиях) сухих продуктов горения, выделяющееся при полном сгорании рабочего топлива в теоретически необходимом количестве воздуха;
  • 3) отношение В объемов сухих и влажных продуктов горения в теоретических условиях;
  • 4) изменение А объема сухих продуктов горения в реальных условиях по отношению к объему сухих продуктов горения в теоретических условиях.

При обработке результатов испытаний по упрощенной методике не требуется определения теплоты сгорания топлива, что значительно сокращает время испытаний и обработки опытных данных. Так как упрощенная методика базируется на обобщенных константах продуктов горения, определение их состава должно выполняться тщательно.

Составление теплового баланса и расчет отдельных потерь теплоты производятся в следующем порядке.

1. По результатам анализа продуктов горения, полученным с помощью газоанализатора, определяется содержание К02макс:

при неполном горении

КО

2 макс

Ю0(КО2+СО + СН4)

  • 100—4,76(02 —0,5СО-0,5Н2 —2СН4)’
  • (13.15)

при полном горении

2 макс

юояо2

  • 100—4,7602
  • (13.16)

Если вид топлива известен, то полученное по анализу продуктов горения значение сравнивается с табличными данными (табл. 13.1). Заметное расхождение между значениями К02макс, подсчитанными по анализу продуктов горения, и табличными данными (более 0,3 %) указывает на ошибку анализа или на отклонение состава сжигаемого топлива от усредненных данных.

2. Определяется коэффициент, показывающий увеличение объема продуктов горения вследствие содержания в них избыточного воздуха по отношению к объему сухих продуктов горения в теоретических условиях:

А =-К°2макс-, (13.17)

РЮ2+СО + СН4

где КО?макс — максимальное суммарное содержание в сухих

газах СО, и 50, (50, образуется только при

сжигании сернистых топлив); значение КОгмакс для природного газа, мазута и других газов приведено в таблице 13.1;

2, СО, СН4 — суммарное содержание сернистого ангидрида

и углекислого газа, содержание оксида углерода и метана в сухих продуктах горения по данным анализа газоанализатором при испытании, %.

Таблица 13.1

Некоторые характеристики и коэффициенты газообразного и жидкого топлива, необходимые для составления теплового баланса (по данным М. Б. Равича)

Топливо

0НР Для газа, кДж/м3, для жидкого топлива, кДж/кг

/ °С

макс’ ^

Содер

жание

^®2макс’

%

О р

кДж/м3

В

Природный газ

35 700

2010

11,8

4200

0,80

Нефтепромысловый

газ

59 640

2050

13,2

4200

0,83

Коксовый газ

17 640

2090

10,4

4578

0,77

Доменный газ

4 116

1470

24,5

2604

0,98

Генераторный газ

1 200

1660

20,0

2940

0,91

Малосернистый мазут

39 354

2100

16,5

4053

0,88

Сернистый мазут

39 354

2100

16,0

4074

0,87

Соляровое масло

42 462

2098

15,6

4095

0,87

3. Подсчитывается потеря теплоты с уходящими газами (в процентах): если И > 1,

Ч2 = С + (И-)КВ] 100; (13.18)

^макс

если Ь < 1,

/

макс

СЪ ? 100,

(13.19)

ние средней удельной теплоемкости воздуха в температурном интервале от 0 °С до / к средневзвешенной удельной теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0 °С до /макс, принимается поданным табл. 13.2.

4. Вычисляется потеря теплоты от химической неполноты горения (в процентах):

Ь

где <2?с

СО, н2, сн4

где ?ух

I

макс

/

в

С

средняя температура уходящих газов по данным измерений при испытании, °С;

средняя температура воздуха, забираемого вентилятором, а при его отсутствии температура воздуха, поступающего в горелки, по данным измерений при испытании, °С;

жаропроизводительность топлива, принимается по данным табл. 13.1;

коэффициент, характеризующий отношение произведения действительного объема воздуха, поданного в топку, и его удельной теплоемкости к произведению объема продуктов горения и их удельной теплоемкости (принимается для природного газа 0,85, а для жидкого топлива и нефтяных газов — 0,9); коэффициент, показывающий отношение объема сухих продуктов к объему влажных продуктов горения в теоретических условиях, принимается по табл. 13.1; поправочный коэффициент, показывающий отношение средневзвешенной удельной теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0 °С до ? к их средневзвешенной удельной теплоемкости в температурном интервале от 0 °С до /макс, принимается по данным табл. 13.2; поправочный коэффициент, показывающий отноше

127,84СО+118,36Н2 +359,31СН4/; |ор

Ор ’ '

  • — низшая теплота сгорания рабочего топлива, отнесенная к 1 м3 (при нормальных условиях) сухих продуктов сгорания, образующихся при сжигании топлива в теоретических условиях, принимается поданным табл. 13.1;
  • — содержание оксида углерода, водорода и метана в уходящих продуктах горения по данным анализа, %.

Поправочные коэффициенты С' и К для газообразного и жидкого топлива (по данным М. Б. Равича)

Таблица 13.2

Температура уходя-щих продуктов горения /ух, °С

Поправочные коэффициенты при жаропроизводительности

'макс > 1800 °С

'макс < ' 800 °С

С'

К

С'

К

100

0,82

0,78

0,83

0,79

200

0,83

0,78

0,84

0,79

300

0,84

0,79

0,86

0,80

400

0,86

0,80

0,87

0,81

500

0,87

0,81

0,88

0,82

600

0,88

0,82

0,90

0,83

700

0,89

0,83

0,91

0,84

800

0,90

0,83

0,92

0,85

900

0,91

0,81

0,93

0,86

1000

0,92

0,85

0,94

0,87

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>