КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Расчет энтальпий продуктов сгорания

Расчет энтальпий продуктов сгорания необходим для определения теп - л0восприятия поверхностей нагрева и изменения теплосодержания газово­го потока. При теплотехнических расчетах принято удельную энтальпию продуктов сгорания определять для объема газов, получающегося при сго­рании 1 кг или 1 м3 топлива и удельную энтальпию воздуха также относить к его объему, необходимому для сжигания 1 кг или 1 м3 топлива. Обыч­но это значение энтальпии обозначают буквой Я и выражают в кДж/кг или кДж/м3. Так как теплоемкости отдельных газов в составе продуктов сгорания различны, то энтальпии компонентов дымовых газов подсчиты­вают отдельно и затем суммируют. Так, энтальпия теоретического объема продуктов сгорания при температуре газов °С, составляет:

Яг° - (Vro2cro2 + V&2cNl + Кн°2оСн2оН (4.46)

Где cro2, сдг2 , сн2о — объемные теплоемкости отдельных компонентов ды­мовых газов, взятые при расчетной температуре газов д, кДж/(м3-К).

Энтальпия газового потока при избытке воздуха а > 1 определяется

Как

Яг - Яг° -ь ДЯВ + язл - Яг° + (а - 1)#в° + язл. (4.47)

Здесь Я^ — энтальпия теоретического объема воздуха при температуре газового потока:

Я° - У8°сВ19, (4.48)

Где св — объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3-К). Последний член урав­нения (4.47) Язл учитывает энтальпию золовых частиц в потоке:

Арау н

Язл-МЬл-^, (4.49)

Гдс (с$)зл — энтальпия 1 кг золовых частиц при температуре газов, кДж/кг;

— доля золы, уносимой газовым потоком обычно С1уН — 0,9 - 0,95. Энтальпия золы учитывается только при сжигании высокозольных топлив, когда ayHAp/Qp > 1,4%, кг/МДж.

Величина Яг° при одинаковой температуре всегда выше, чем Яв° по - скольку объем газов Vr° > Vg0, а объемные теплоемкости трехатомных газов r'Ro2, сн2о больше теплоемкости воздуха св. При работе котла с уравнове­шенной тягой и наличии гтрисосов по газовому тракту значения энталь - пий Нг в каждой поверхности нагрева зависят от рабочей температуры 1 азов и избытка воздуха. Присосы воздуха в поверхности нагрева изменяют °°ьсм и энтальпию газов на выходе из нее.

Теплота, отданная газовым потоком при прохождения поверхности на­грева, определяется по формуле

Q = <р{н; - Я," 4- Да* Ях°в). (4.50)

Здесь Н'г — энтальпия газов на входе в поверхность, кДж/кг; определяет­ся по (4.47) при значении а' для предыдущей поверхности; Н" — то же на выходе из поверхности, определяется по значению а" с учетом присоса воз­духе в поверхности — а" — а' 4- Дгч; Я£в = К°св^х. в — энтальпия теорети­ческого объема присосанного холодного воздуха, кДж/кг; (р — коэффициент сохранения тепла (см. разд. 6.3.4), характеризующий долю тепловосприятия от газового потока (без доли потерь через обмуровку).

Если тепловосприятие поверхности нагрева определено по рабочей среде, то из уравнения (4.50) может быть найдена энтальпия газового пото­ка до или за поверхностью. Температуру газов по известной их энтальпии можно установить, используя Я, д — таблицу продуктов сгорания топлива для опорных температур (через каждые 100°С) либо определить по формуле

2695 ^, (4.51)

(14-0,ЗЯ)

Где Я — Яг/Ягм — относительная энтальпия газов, определенная по от­ношению к максимальному значению при 2 200°С и при избытке воздуха, соответствующем его избытку в данном расчетном месте:

Ягм = Яг°м + («-1)Яв0м. (4.52)

Значения Н®м и Я°м определяются при $ — 2 200°С по [6].