Исследование режимов работы паровых котлов типа “Е” при их работе на газообразном топливе

 

4. Определение расхода электроэнергии на собственные нужды в котельных агрегатах при производстве пара

Расход электроэнергии, связанный с производством пара в котельном агрегате, определяется затратами на привод питательных и тягодутьевых устройств (насосов, вентиляторов, дымососов).

Насосы предназначены  для перекачки жидкостей. Для  котлов малой и средней мощности применяют центробежные и поршневые паровые насосы. В центробежных насосах жидкость перемещается под действием центробежной силы, создающейся при вращении рабочего колеса. В поршневых паровых насосах жидкость перемещается поршнем, движущимся возвратно-поступательно.

Тягодутьевые устройства предназначены для непрерывного подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. При движении по газовоздушному тракту (газоходам и воздуходам) газы преодолевают силы сопротивления, создаваемые трением о стенки канала, и местные сопротивления, которые связаны с изменением направления и формы движения газового потока (сужение, расширение). Чтобы преодолеть эти сопротивления, необходимо определенное разрежение (тяга), под действием которого создается поток газов.

Дутьевой вентилятор служит для подачи воздуха в топку  котла. В качестве дутьевого вентилятора  применяют центробежный вентилятор. Дымосос состоит из тех же деталей, что и вентилятор, и служит для удаления из котла газообразных продуктов сгорания.

Мощность, развиваемая  электродвигателем привода питательного центробежного насоса и расхода электроэнергии ,

где мощность, необходимая  для привода насоса

Полное давление, создаваемое насосом ,

Подача насоса ,

Тогда

Часовой расход электроэнергии на привод питательного насоса ,

Паровые котлы с паропроизводительностью 10 т/ч оснащаются смесительными горелками, а потому имеют дутьевой вентилятор.

Мощность, развиваемая  электродвигателем привода дымососа ,

где мощность, необходимая  для привода дымососа

Производительность дымососа ,

Тогда

Часовой расход электроэнергии на привод дымососа ,

Часовой расход электроэнергии на привод питательных и тягодутьевых устройств котельного агрегата ,

Удельный расход электроэнергии на выработку 1т пара ,

 

                    Таблица_3

определяемая величина	обозначение	размерность	значение
Температура питательной  воды
Плотность питательной  воды
Секундная подача питательной  воды
Мощность, необходимая  для привода насоса
Мощность электродвигателя для привода питательного насоса
Часовой расход электроэнергии на привод питательного насоса
Производительность дымососа
Полное давление дымососа
Мощность, необходимая  для привода дымососа
Мощность электродвигателя для привода дымососа
Часовой расход электроэнергии на привод дымососа
Часовой расход электроэнергии на привод питательных и тягодутьевых устройств котельного агрегата
Удельный расход электроэнергии на выработку 1т пара

 

5. Определение влияния  температуры уходящих газов, коэффициента  избытка воздуха в газах на выходе из котельного агрегата и паропроизводительности на КПД и расход топлива

• Определение влияния температуры уходящих газов на КПД котельного агрегата и расход топлива производится на основании определения потерь тепла с уходящими газами при температуре уходящих газов , при температуре холодного воздуха и при постоянном коэффициенте избытка воздуха расчетном .

Энтальпия теоретического объема дымовых газов при  в расчете на 1 газообразного топлива ,

где объемная теплоемкость смеси дымовых газов 

Энтальпия теоретического объема воздуха при  в расчете на 1 газообразного топлива ,

где объемная теплоемкость воздуха

1. при температуре уходящих газов

2. при температуре уходящих газов 

3. при температуре уходящих газов

                                                                                                                               Таблица_4

100	30	1,88	3,48	94,52	678,8327	849,9864	84,9986
200	30	1,88	10,98	87,02	737,3393	923,2443	92,3244
300	30	1,88	17,42	80,58	796,2679	997,0305	99,7031
400	30	1,88	24,39	73,61	871,6651	1091,4375	109,1438

 

• Определение влияния присосов воздуха на КПД котельного агрегата и расход топлива производится на основании определения потерь тепла с уходящими газами при коэффициентах избытка воздуха при температуре уходящих газов
1. при коэффициенте избытка воздуха

2. при коэффициенте избытка воздуха

                                                                                                                                Таблица_5

1,86	200	30	10,98	87,02	737,3393	923,2443	92,3244
2	200	30	12,42	85,58	749,7460	938,7791	93,8779
2,5	200	30	14,21	83,79	765,7628	958,8342	95,8834

 

• Определение влияния паропроизводительности (нагрузки) котельного агрегата на расход натурального и условного топлива производится на основании определения расхода топлива при паропроизводительности 
1. при паропроизводительности

2. при паропроизводительности

                                                                                                                                        Таблица_6

,
5	1,37	насыщ. 225	100	87,02	368,6696	461,6221	92,3244
10	1,37	насыщ. 225	100	87,02	737,3393	923,2443	92,3244
12,5	1,37	насыщ. 225	100	87,02	921,6741	1154,0553	92,3244

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная записка

В ходе курсовой работы мною были определены зависимости КПД и расхода топлива от температуры уходящих газов, присосов воздуха по газовому тракту и паропроизводительности котла.

Я ознакомилась с устройством и работой парового котельного агрегата, получила навыки научно- исследовательской работы по определению зависимости технико-экономических показателей от режимов работы котельного агрегата.

• Увеличение температуры дымовых газов на выходе из котельного агрегата приводит к уменьшению КПД котельного агрегата. Наибольший КПД наблюдается при , наименьший – при (данную закономерность можно проследить на графике 1). Это значит, что целесообразнее использовать температуру уходящих газов, равную . Этот факт также подтверждает то, что с увеличением температуры уходящих газов увеличивается часовой расход топлива. Зависимость удельного расхода условного топлива от температуры представлена на графике 2.
• Наиболее оптимальным коэффициентом избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из котельного агрегата является , т.к. при данном коэффициенте КПД котельного агрегата наибольший (график 3). Зависимость удельного расхода условного топлива от коэффициента избытка воздуха представлена на графике 4.
• Увеличение нагрузки котельного агрегата приводит к увеличению расхода натурального и условного топлива (таблица 6).

Кроме того, был произведен расчет расхода электроэнергии на собственные нужды в котельном агрегате.

 

Библиографический список

1. Тепловой расчет котельных агрегатов/ под ред. Н.В. Кузнецова.- М.: Энергия, 1973 - 256 с;
2. Теплотехника/ под ред. В.И. Крутова.- М.: Машиностроение, 1986- 426 с;
3. Роддатис К.Ф. Котельные установки.- М.: Энергия, 1977 - 432 с;
4. Скеймер В.А., Горбатенко А.Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках.- М.: Энергия, 1974 - 208 с.