Котел-утилизатор КСТ-80
изначально рассчитан на параметры: паропроизводительность D=26,5 т/час, давление перегретого
пара Р=4 МПа, температура перегретого пара Т=440 °С. Работа КУ КСТ-80 в данном
режиме недопустима в связи с износом испарительных поверхностей нагрева, барабана-сепаратора,
пароперегревателя. В связи с этим Ростехнадзором РФ максимальные разрешенные
параметры перегретого пара ограничены: Р=1,8 МПа, Т=420 °С.
Далее приводится тепловой
баланс котла КСТ-80 №1. Данные по температуре и давлению перегретого пара,
температуре и количестве дымовых газов взяты по показаниям
контрольно-измерительных приборов за 10 марта 2007 года. Данные по площадям
поверхностей нагрева взяты из характеристики оборудования.
Исходные данные
1 Температура инертных
газов поступающих в котел: °С.
2 Состав инертных газов
(в % по объему):
Таблица 8 - Химических
состав теплоносителя (инертного газа)
СО2
О2
СО
N2
H2O
17
1,6
0,3
78,6
2,5
3 Давление в барабане
котла Pб=0,85 МПа.
4 Температура перегретого
пара Тпп=378 °С.
5 Температура питательной
воды Тпв=100 °С.
6 Расход газов Vг=82100 нм3/час.
7 Присосы воздуха –
отсутствуют.
Теплосодержание инертных
газов.
Объем газов
1 нм3/нм3.
2 нм3/нм3.
3 нм3/нм3.
Таблица 9 - Сводная
таблица зависимости теплосодержания дымовых газов от температуры
Наимено-вание величины
Размер-ность
900
ºС
800
ºС
700
ºС
600
ºС
500
ºС
400
ºС
300
ºС
200
ºС
100
ºС
I
кДж/м3
1368
1202
1037
879
723
570
422
277
137
Согласно методическим
указаниям /4/ по проведению теплового расчета котельных агрегатов расчет сведен
в таблицы.
Тепловой расчет
котельного агрегата может иметь двоякое назначение, а именно:
1 при проектировании нового
котельного агрегата по заданным параметрам его работы (паропроизводительность,
температуры перегретого пара, питательной воды и другим) определяют величины
всех поверхностей нагрева его;
2 при наличии готового
котельного агрегата проверяют соответствие величин всех поверхностей нагрева
его заданным параметрам его работы.
Первый вид расчета
называется конструкторским, второй - поверочным.
Элементы котельного
агрегата рассчитывают последовательно, переходя от поверхностей нагрева с более
высокими температурами дымовых газов (пароперегреватель) к поверхностям нагрева
с более низкими температурами дымовых газов (испарительные поверхности нагрева,
водяной экономайзер). Предварительно выполняют ряд вспомогательных расчетов, а
именно: определяют количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и
их энтальпию, составляют тепловой баланс котельного агрегата.
При конструкторском
расчете поверхностей нагрева по известным значениям температуры дымовых газов
перед поверхностью нагрева и после нее определяют величину поверхности нагрева.
При поверочном расчете по заданной величине поверхности нагрева и известной
температуре дымовых газов перед ней определяют температуру дымовых газов за
поверхностью нагрева.
Все поверхности нагрева
рассчитывают по двум основным уравнениям, а именно по уравнению теплового
баланса рассчитываемой поверхности нагрева и уравнению теплопередачи в ней. В
зависимости от того, производится расчет поверочный или конструкторский,
неизвестными в уравнениях теплового баланса и теплопередачи оказываются
различные величины. Однако в обоих случаях расчета в этих уравнениях известна
температура дымовых газов перед поверхностью нагрева, которая становится
исходной величиной для расчета
Таблица 10 - Тепловой
баланс котельного агрегата и паропроизводительности
Наименование
Обозначение
Размерность
Формула
Расчет
1
2
3
4
5
1
Объем продуктов сгорания перед котлом
м3/с
по
показаниям КИП
22,8
2
Температура продуктов сгорания перед котлом
ºС
по
показаниям КИП
830
3
Энтальпия продуктов сгорания перед котлом
кДж/м3
по
таблице 9
1253,6
4
Температура продуктов сгорания за котлом
ºС
по
показаниям КИП
210
5
Энтальпия продуктов сгорания за котлом
кДж/м3
по
таблице 9
291,8
6
Потери тепла с уходящими газами
Вт
, /4, 33/
22,8×291
800=6 653 000
7
Общее количество тепла, вносимое в котел газами