В топке котельного агрегата паропроизводительностью D=7,05 кг/с сжигается природный газ Саратовского месторождения состава: СО2=0,8%;

В топке котельного агрегата паропроизводительностью D=7,05 кг/с сжигается природный газ Саратовского месторождения состава: СО2=0,8%; СН4=84,5%; С2Н6=3,8%; С3Н8=1,9%; С4Н10=0,9%; С5Н12=0,3%; N2=7,8%. Определить объем топочного пространства и кпд топки, если известны давление перегретого пара рпп=l,4 МПа, температура перегретого пара tпп=280°C, температура питательной воды tпв=110°С, кпд теплоагрегата (брутто) η=91 %, величина непрерывной продувки Р=4%, тепловое напряжение топочного объема Q/Vт=310 кВт/м3, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива q3 =1,2 % и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4=1%.

Для определения теплоты, внесенной в топку котла, необходимо определить количество теплоты, затраченной на нагрев воды, испарение и перегрев, потери тепла с продувочной котловой водой.
Для этого необходимо найти энтальпию рабочей среды: питательной воды на входе в котел, перегретого пара на выходе из котла,
Энтальпия перегретого пара определяем по давлению и температуре:
h0 = 2996,1 кДж/м3
Энтальпия питательной воды:
hпв = 462,2 кДж/м3
Энтальпия продувочной воды
hпр =h’ =830,1 кДж/м3
Расход питательной воды на входе в котел
Dпв = D0*(1+Рпр) = 7,05*1,04 = 7,332 кг/с
Тепло, затраченное на подогрев питательной воды, на испарение и перегрев острого пара
Q = Dпв*(h’-hпв) + D0(h0–h) = 7,332(830,1-462,2) + 7,05(2996,1-830,1) = 17967,7 кВт
Теплота, теряющаяся с продувочной водой котла
Qпр=Dпрh’-hпв= 0,282(830,1-462,2) = 103,75 кДж/с = 103,75 кВт.
КПД топки котла
ηт= Q-QпрQ-q3-q4= 17967,7-103,7517967,7-0,01-0,012=0,972
Низшая теплота сгорания топлива определяется по формуле
Qнр=0,01QН2S*Н2S+QCO*CO+QН2*Н2+QCmHn*CmHn,кДжм3
Qнр=0,010+0+0+35,88*84,5+64,36*3,8+93,18*1,9+123,15*0,9+156,63*0,3=36110кДжм3
Расход топлива на котел
Bг= QQнрηк= 17967,736110*0,91=0,547м3с
Объем топочного пространства:
Vт= Qqт= 17967,7310=57,96 м3
Ответ: 57,96 м3