4. Тепловий баланс печі
. 1 Прибуткові статті теплового балансу
Хімічна теплота палива, кДж/год обчислюємо за формулою
, (4.1)
де В - витрата палива, м 3/год;
.
Теплота екзотермічної реакції окислення сталі, кДж/год обчислюємо за формулою:
, (4.2)
де - угар металу, обираний з діапазону 0,01? 0,02, a=0,015;
кДж/ч.
. 2 Витратні статті теплового балансу
Теплота, що витрачається на нагрів сталі, кДж/ч обчислюємо за формулою
, (4.3)
де См - теплоємність стали в інтервалі температур від до кДж/кг К, визначається за П8 [1], См=0,5537 кДж/кг? К;
кДж/ч.
Втрати теплоти з газами, кДж/ч обчислюємо за формулою:
, (4.5)
де hуг - ентальпія відхідних газів, кДж/м3, визначається за ht-діаграмі при температурі відхідних газів, кДж/м3;
.
Втрати тепла від хімічного недожога, кДж/ч обчислюємо за формулою:
, (4.6)
.
Втрати теплоти від механічного недожога, кДж/ч обчислюємо за формулою:
, (4.7)
.
Втрати теплоти через кладку печі, кДж/год обчислюємо за формулою:
, (4.8)
де Qкл - щільність теплового потоку через кладку печі, Вт/м2, визначається за таблицею 4.1 [1], Вт/м2;
Fкл - площа поверхні кладки, м2, визначається за формулою:
,
.
Втрати теплоти з охолоджувальною водою, кДж/год обчислюємо за формулою:
, (4.9)
неврахованих теплові втрати, кДж/ч обчислюємо за формулою:
, (4.10)
Обчислюємо з рівняння теплового балансу витрата палива
, (4.11)
, м3/ч.
Для аналізу структури теплоносіїв та теплових втрат результати розрахунку теплового балансу зводимо в таблицю 4.1.
Таблиця 4.1 - Структура теплового балансу
Прихід теплотиРасход теплотиСтатьяКолічество теплотиСтатьяКолічество теплотыкДж/ч%кДж/ч%QХ.Т11709873094,31QТ.П6717250053,49QЭКЗ70650005,69QУ.Г2903796023,12QХ.Н1170987,30,93QМ..Н2341974,61,86QКЛ1020993,120,81QОХЛ.В124163739,88QНЕУЧ124163739,88Итого124163730100Итого125577161,02100
. 3 Оцінка енергетичного вдосконалення печі
Питома витрата умовного палива b, Т У .Т обчислюємо за формуле6
, (4.12)
.
Технологічний ККД печі,% обчислюємо за формулою:
(4.13)
%.
5. Використання вторинних енергетичних ресурсів (розрахунок котла-утилізатора)
Під вторинними енергетичними ресурсами подразумевают енергетичний потенціал продуктів і відходів, які не використовуються в самому теплотехническом агрегаті, але можуть бути частково або повністю використаний для енергопостачання інших агрегатів.
Основним ВЕР нагрівальних печей безперервної дії є фізична теплота відхідних продуктів згоряння палива. Втрати теплоти з газами становить 30-45% від видаткової частини теплового балансу і для використання цієї теплоти застосовують котли-утилізатори (КУ). Пар, вироблений в КУ для технологічних потреб або для опалення, вентиляції, гарячого водопостачання.
За компонуванні поверхонь нагріву і газового тракту розрізняють жаротрубні і водотрубні котли утилізатори. В якості котла утилізатора вибираємо водотрубний конвективний Г - 345П.
Сумарна витрата продуктів згоряння, м3/ч, віднесений до нормальної температури, визначається за формулою
, (5.1)
м3/ч.
Для спрощення розрахунку допускаємо, що середня кількість димових газів, м3/с, що проходять через його секції, однаково і з урахуванням присосов повітря одно:
(5.2)
де?=0,05 - частка підсмоктується повітря від кількості димових газів, що надходять в котел.
м3/с.
Початкова температура продуктів згоряння t? Г, ° С визначається за формулою
(5.3)
° С.
Г - 345П. Його номінальні параметри зведені в таблицю 5.1.
Таблиця 5.1 - номінальні параметри Г - 345П
ПоказательЗначеніеПаропроізводітельность, т/ч7,9Давленіе перегрітої пари, МПа1,4Температура перегрітої пари, 0С260Состояніе параперегретийПоверхность нагріву F, м2 пароперегрівача економайзера ВоздухоподогревателяКонвектівний 345 - - -Х-ка газів Витрата, тис.м/год Темпер-ра на вході Темпер-ра на виході 40600 260dх? 50х3
. 1 Розрахунок включеного випарного п...
