Расчет «глубокого» охлаждения продуктов сгорания в котельной установке с естественной тягой Рассчитать экономию природного газа. 3

Расчет «глубокого» охлаждения продуктов сгорания в котельной установке с естественной тягой Рассчитать экономию природного газа в результате снижения температуры уходящих газов от t1 до t2, если продукты сгорания удаляются под действием естественной тяги. Дымовая труба и экономайзерная поверхность выполнены из антикоррозийного материала (рис. 9). Рис.9. Схема котельной установки для глубокого охлаждения продуктов сгорания при естественной тяге: 1 – котельная установка; 2 – теплофикационный экономайзер; 3 – теплофикационная вода; 4 - конденсат Исходные данные: расход продуктов сгорания Vг = 1400 м3/ч; температура уходящих газов без экономайзера t1 = 119 °С; температура уходящих газов после теплофикационного экономайзера t3 = 47 °С; влагосодержание продуктов сгорания d1 = 114 г/кг. Построение процессов на Id-диаграмме (рис. 10): На Id-диаграмму наносится точка 1, соответствующая температуре газов t1=119 °С и влагосодержанию d1=114 г/кг. Проводится линия процесса 1-2 до пересечения с кривой φ =100 % (точка 2). Проводится линия 2-3 по φ = 100 % до пересечения с изотермой t3 = 44°С (точка 3). Рис. 10. Процесс изменения состояния продуктов сгорания на Id-диаграмме в котельной установке: - охлаждение продуктов сгорания; 2-3 - конденсация водяных паров с одновременным охлаждением

Плотность продуктов сгорания при температуре 119 °С
,
где ρо - плотность продуктов сгорания при нормальных условиях, ρо =1,3-1,34 кг/м3.
Массовый расход продуктов сгорания
кг/ч .
Энтальпия влажных продуктов сгорания при температуре t1 = 119 °С и влагосодержании d1 = 114 г/кг
кДж/кг,
где С- теплоемкость трехатомных газов, С=1,76 кДж/кг; i"- энтальпия пара, содержащегося в продуктах сгорания, i" = 2493 кДж/кг; d1 - влагосодержание продуктов сгорания (в точке 1), d1 = 114 г/кг.
Энтальпия влажных продуктов сгорания в точке 2
кДж/кг,
где t2 - температура продуктов сгорания в точке 2.
Энтальпия влажных продуктов сгорания в точке 3
кДж/кг.
Количество теплоты, выделившееся при охлаждении продуктов сгорания от t1 = 119 °С до t2 = 56 °С
кДж/ч .
Количество теплоты, выделившееся при конденсации водяных паров от d2 = 114 г/кг до d3 = 58 г/кг с одновременным охлаждением продуктов сгорания от t2 = 56 °С до t3 = 47 °С
кДж/ч .
Суммарное количество теплоты, выделившееся при охлаждении и конденсации водяных паров продуктов сгорания
ΣQ = Qохл + Qк = 198043,+141261=339304 кДж/ч .
Экономия природного газа за один час
м3/ч ,
где - низшая теплота сгорания природного газа, кДж/м3; ηка - КПД котельного агрегата.
Годовая экономия природного газа
Вг = Вт·23·300 = 11,1·23·300 = 76590м3/год ,
где 23 – количество часов работы котельной установки в сутки; 300 - количество дней работы котельной установки в году.
Стоимость сэкономленного топлива
Sт = Вт S1 = 76590·4 = 306360 руб/год ,
где S1 - стоимость 1 м3 природного газа, S1 = 4 руб/(м3 газа).