12 Phân thể tích khí 3 nguyên
3.2.3 Tính cân bằng nhiệt và lượng tiêu hao nhiên liệu
a) Tính cân bằng nhiệt và hiệu suất lò hơi
Ứng với 1kg nhiên liệu rắn, lỏng hay 1m3
tc nhiên liệu khí cháy trong lò hơi ở điều kiện vận hành ổn định ta có phương trình cân bằng tổng quát,theo công thức 4-1 [4]:
Qđv = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6; kJ/kg (3.21)
Trong đó: Qđv - Lượng nhiệt đưa vào lò ứng với 1kg nhiên liệu, kJ/kg Q1 - Lượng nhiệt hữu ích dùng để sản xuất hơi, kJ/kg Q2 - Tổn thất nhiệt do khói thải mang đi, kJ/kg
Q3 - Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học, kJ/kg
Q4 - Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học, kJ/kg
Q5 - Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường, kJ/kg Q6 - Tổn thất nhiệt do tro xỉ mang ra ngoài, kJ/kg. Qđv = Qlv
t + Qnl + Qn
kk + Qp, kJ/kg. Do Qnl, Qn
kk, Qp quá nhỏ hoặc không có nên ta coi Qdv = Qlv
t.
Hay theo công thức (4-2) [4] có: 100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6.
Với nhiệt độ khói thải và không khí lạnh chọn lần lượt là 165oC và 30oC, tra bảng entanpi của sản phẩm cháy được entanpi của khói thải Ith và không khí lạnh Ikkl.
Tổn thất do khói thải mang ra ngoài lò hơi:
q2 = (Ith – α.Ikkl).(100 – q4)/Qtlv (3.22) Theo [4] chọn q3 và q5.
Xác định q4 theo công thức (2.14)
Theo công thức (4-31) [4], có tổn thất nhiệt do tro xỉ mang ra ngoài:
6
. lv. .
tro tro tro lv t a A C t q Q = ; nhiệt độ tro chọn là 6000C. (3.23) Tổng tổn thất nhiệt: Σq = q2 + q3 + q4 + q5 + q6 ; % (3.24)
Theo công thức (4-9) [4], hiệu suất lò được xác định như sau:
η = 100 – Σq; % (3.25)
b) Tính lượng tiêu hao nhiên liệu
Với nhiệt độ nước cấp chọn bằng nhiệt độ nước ra khỏi bộ hâm theo tính toán là 56oC, tra bảng 3 [3] được entanpi nước cấp. Áp suất bao hơi thiết kế là 6 bar, tra bảng 4 [3] được entanpi hơi bão hòa.
Lượng tiêu hao nhiên liệu xác định theo công thức (4-13) [4]:
lv t nc bh Q i i D B . ) .( η − = , kg/s (3.26)
Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán:
Btt = B.(1 - q4/100), kg/s (3.27) Hiệu suất lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu được thể hiện trong bảng 3.5:
Bảng 3.5 Cân bằng nhiệt lò hơi
1 Công suất hơi D T/h Cho 15
2 Công suất hơi D kg/s Cho 4.1667
3 Nhiệt độ khói thải θth oC Chọn 150
4 Entanpy khói thải Ith kJ/kg Tra bảng Entanpy 1633
5 Nhiệt độ nước cấp tnc oC Chọn 125
6 Entanpy hơi (6 bar) Ibh kJ/kg Tra bảng 4, sách KTN 2785
7 Entanpy nước cấp Inc kJ/kg Tra bảng 3, sách KTN 523
8 Lượng nhiệt hữu ích Qlh kJ/kg Qlh = D.(Ibh - Inc) 9427
[Type the document title] CHƯƠNG III
10 Phần trấu chưa cháy nằm trong tro Gtro % Chọn trong khoảng 0,5-3% 211 Hàm lượng chất bốc trong trấu Vdaf % Bảng 2-4 TBLH tập 1 5.50