Эксергия топлива может быть принята равной теплоте сгорания топлива

 

                                                                         (25)

ex_m=16,422 MДж/м³.

 

3.2 Эксергия тепла продуктов сгорания, кДж/м³

 

                                                            (26)

 

где Т₀ – температура окружающего воздуха, К, Т_теор – теоретическая температура горения, кДж/м³

 

 

3.3 Потери при адиабатном горении,

 

dex_гор=ex_m-ex_г;                                   (27)

dex_гор=16422 –14203,3 =2218,7 кДж/м³;

или в %:

 

                                                              (28)

3.4 Определяем уменьшение эксергии продуктов сгорания за счет теплообмена в нагревательно-испарительной части:

 

, (29)

 

где С_Г –средняя изобарная массовая теплоёмкость газов,

С_Г = 1,16 кДж/кг·⁰С,

 

3.5 Приращение эксергии в процессе превращения воды в перегретый пар, кДж/м³

 

                                    (30)

 

где S_п.п – удельная энтальпия перегретого пара, S_п.п =5,942, S_п.в- энтальпия питательной воды, S_п.в=1,40495:

 

,

 Дж/(кг×К)

 

3.6 Потери эксергии от теплообмена по водопаровому тракту, кДж/м³

 

                                                          (31)

или в %:

 

                                                    (32)

 

3.7 Уменьшение эксергии продуктов сгорания за счёт теплообмена в воздухоподогревателе, кДж/м³

 

                (33)

 

 

3.8 Увеличение эксергии в воздухоподогревателе, кДж/м³

 

, (34)

 

где С_воз=1,02 кДж/кг·⁰С

 

 

3.9 Потеря эксергии за счет теплообмена в воздухоподогревателе, кДж/м³

 

dex_воз­=                                                        (35)

dex_воз­=526,7 – 273,67 = 253,03 кДж/м³

 

или в %

 

                                              (36)

.

 

Эксергетический баланс котельного агрегата.

 

ex_m=_Dex_п.п.+dex_гор+dex_п+dex_воз+ex_yx,                                  (37)

ex_yx=ex_m-(_Dex_п.п.+dex_гор+dex_п+dex_воз),                                 (38)

 

ex_yx=16422 - (7480+2218,7+1919,18+253,03)=4551,09 кДж/м³

 

или в %

 

,

.

 

Эксергетический КПД котельного агрегата оценим через средне-термодинамическую температуру, при теплоподводе, К

 

 ,                                                                (39)

3.12 Эксергетический КПД, %

 

3.12.1 С воздухоподогревателем

 

                                                     (40)

 

3.12.2 Без воздухоподогревателя

 

                                                    (41)

 

Строим диаграмму потоков эксергии в масштабе.

РАСЧЕТ ГАЗОТРУБНОГО КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА

4.1 Объём продуктов сгорания, м³/ч

 

                                                                          (42)

 

Выбираем котёл утилизатор типа Г-420

 

4.2 Определяем среднюю температуру продуктов сгорания в котле утилизаторе, ⁰С:

 

,                                                                     (43)

.

 

4.3 Выписываем теплофизические свойства продуктов сгорания при t^Г_ср=254 ⁰С из табл. П.1.2

 

 

λ_Г – коэффициент теплопроводности, λ_Г=4,47×10^-2 В/м·⁰С;

υ_Г – коэффициент кинематической вязкости, υ_Г=39,82×10^-6 м/с;

С_Г – средняя объёмная теплоёмкость дымовых газов, С_Г=1,11 кДж/кг·К;

Р_Г – критерий Прандтля, Р_Г=0,659

 

Выбираем скорость движения продуктов сгорания по дымовым трубам

 

W=17 м/с,

 

4.5 Определяем необходимую площадь поперечного сечения дымовых труб, м²:

 

                                                                (44)