Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы - страница 38

Объем водяных паров в продуктах сгорания складывается из нескольких составляющих: водяного пара, образовавшегося при сгорании водорода топлива, испарившейся влаги топлива и, наконец, влаги, внесенной в топку вместе с теоретически необходимым количеством воздуха:

В этом уравнении принято, что влагосодержание воздуха α_>в = 10 г/кг. В тех случаях, когда в котле сжигается мазут с использованием форсунок парового распыливания, необходимо добавить еще один член – 1,24 G_>Ф, где G_>Ф – расход пара, кг/кг.

Объем водяных паров при фактическом расходе воздуха (α>1) будет несколько больше за счет водяных паров, содержащихся в дополнительном воздухе (α−1):

Таким образом, окончательное выражение для подсчета объема продуктов сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива К (м^>3/кг) имеет вид:

При сжигании газообразного топлива теоретический объем азота, как и в случае с углем, состоит из азота воздуха и молекулярного азота, присутствующего в топливе:

Объем трехатомных газов V_>RO>2 (м^>3/м^>3) при сжигании газа равен:

Теоретический объем водяных паров также рассчитывается по формуле, отличающейся от аналогичной зависимости для угля:

Здесь d_>г.тл – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м^>3 сухого газа, г/м^>3. Теперь, для определения объема водяных паров и общего объема дымовых газов при сжигании газообразного топлива с α>1,0 можно воспользоваться уравнениями (4.10) и (4.11).

В некоторых случаях требуется определить плотность сухого газа ρ^>d_>г.тл (кг/м^>3). Зная состав газа, легко рассчитать ρ^>d_>г.тл при нормальных условиях:

ρ^>d_>г.тл = 0,01[1,96CO_>2 + 1,52H_>2S + 1,25N_>2 + 1,43О_>2+ 1,25СО + 0,0899Н_>2 + Σ(0,536m + 0,045n)С_>mН_>n]. (4.15)

После этого можно определить массу дымовых газов (кг/м^>3) при сжигании природного газа:

При сжигании твердого топлива масса продуктов сгорания (кг/кг) рассчитывается по другой формуле:

Материальный баланс нагреваемой среды в паровом котле достаточно прост: поступает в котел питательная вода при температуре, определяемой системой подогрева с использованием низкопотенциальной теплоты из отборов паровой турбины. Выдает котельная установка на ТЭС перегретый пар, используемый для производства электрической энергии.

На промышленных предприятиях чаще можно встретить котлы, вырабатывающие насыщенный пар для технологических нужд или систем отопления.