Составить тепловой баланс котельного агрегата и определить его КПД (брутто)

Определим состав газа воспользовавшись справочными данными:
Природный газ из газопровода «Карабулак-Грозный»
CH4=68,5% C2H6=14,5% C3H8=7,6% C4H10=3,5% C5H12=1%, N2=3.5% CO2=1.4%
Низшая теплота сгорания =45.8МДж/м3
В соответствии с рекомендациями «Нормативный метод» таблица 20, для паропроизводительности D= 9 т/ч выбираем камерную факельную топку для сжигания газа. Для данной топки следует принять:
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки αт=1,1
Теоретическое количество сухого воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м3газа:

Общее уравнение теплового баланса имеет вид:

где Qp-располагаемое тепло топлива,кДж/кг;
- тепло, вносимо в топку с воздухом, подогреваемым вне котла (паром из отбора турбин, другими способами), кДж/кг;
QФ - тепло, вносимое в топку с паровым дутьем для распыливания мазута, кДж/кг.
Q1- тепло, полезно используемое в котле на нагрев воды, ее испарение, перегрев пара и на другие нужды, кДж/кг;
Q2 – потеря тепла с уходящими газами, кДж/кг;
Q3 – потеря тепла от химической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;
Q4- потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;
Q5- потеря тепла от наружного охлаждения, кДж/кг;
Q6 – потеря с теплом шлака и на охлаждение панелей и балок топки, не включенных в циркуляционную схему котла, кДж/кг.
Располагаемое тепло топлива определяется по формуле:
, кДж/м3
где - низшая теплота сгорания сухой массы газообразного топлива, кДж/м3;
- физическое тело топлива, кДж/м3
Поскольку топливо предварительно не подогревается, то , следовательно

Суммарная потеря тепла от химической и механической неполноты сгорания топлива принимается в соответствии с [табл.ХХ]:
q3+q4 =0,5%.
Принимаем для газа q3=0,5%; q4=0.
Потеря теплоты от наружного охлаждения [рис.5.1,c.30]:

Потеря с физическим теплом шлака не учитывается, т.к топливом является газ:
Потеря теплоты с уходящими газами:
Вычисляем КПД брутто парового котла (%) из уравнения обратного теплового баланса
=100-(q2+q3+q4+q5+q6 ) =100-(6,0+0,5+0+1,1+0)=92,4%
Расход топлива котельного агрегата можно определить из уравнения прямо

кг (1 м3) топлива, составить тепловой баланс котельного агрегата и определить его КПД (брутто). Рассчитать часовой расход натурального и условного топлива (непрерывной продувкой пренебречь). Вид топлива, давление рn.п и температуру tn.п перегретого пара, температуру питательной воды tn.в и величину потерь теплоты с уходящими газами q2.
Указание. Состав топлива, рекомендации по выбору топки, величиныотдельных членов теплового баланса взять из приложения, см. позиции 1 – 7.
Давление: D= 9 т/ч; рn.п= 1,0 МПа; tn.п= 260 °C; tn.в= 110 °C;q2= 6,0 %.