Внутренний воздухозабор из верхнего слоя на высоте 6 М. Градиент температуры по вертикали 2 к/м.

Найдем температуру воздуха в верхнем слое из градиента температуры. Температуру нижнего слоя примем равной 18 ˚С. Следовательно, температура в верхнем слое будет равна

Расход теплоты (Q_i, кВт), необходимый для подогрева (или недогрева) воздуха:

где – объемная изобарная теплоемкость воздуха (принимается );

– разность температур, ˚С, рассчитываемая по формуле ,

где t_i – температура воздуха при внешнем или внутреннем воздухозаборе, ˚С;

t_o – начальная температура воздуха, принимаемая для расчета, ˚С (составляет t_o=0 ˚С).

Расход топлива (B_i, кг/с), с учетом подогрева (или недогрева) его при внешнем (или внутреннем) воздухозаборе:

Секундная экономия топлива в котельной – , рассчитывается по формуле:

Экономия топлива (, кг/ГДж) в расчете на 1 ГДж отпускаемой теплоты котельной

Экономия топлива за отопительный период (, кг):

где – продолжительность отопительного периода (для Великих Лук ).

 

Контрольное задание №2

Определить экономию топлива котельными установками за счет предельно возможной регенерации тепла уходящих газов (для тех же котлов).

За номинальный режим работы принять t_xy1=160-190°С. Экономия топлива возможна за счет снижения температуры уходящих газов. Используя низкотемпературные теплообменники можно снизить температуру газов до значений t_xy2=110-130°С, а в газовых котельных при применении контактных теплообменников - до 80°С.

Табл. 2.3 – Объемы воздуха и продуктов сгорания на 1 нм³газообразного топлива при α=1

Вид топлива	Показатели
Мазут малосернистый	10,62	1,58	8,39	1,51	11,48

 

Табл. 2.4 – Средние объемные теплоемкости газов и воздуха, кДж/нм³·К

t, ˚С
	1,5998	1,2946	1,4943	1,3189
	1,7003	1,2959	1,5052	1,3243
	1,7874	1,2996	1,5224	1,3319

 

За счет регенерации, потери тепла с уходящими газами при сжигании (В, нм³/с) топлива уменьшаются на величину – , определяемую по формуле:

где – объем – дымовых газов (табл. 2.4);

– средняя объемная теплоемкость дымовых газов (кДж/нм³·К), состоящих из CO₂, N₂, H₂O, определяемая из выражения (при температуре 170 ˚С):

С учетом состава продуктов сгорания запишем формулу в раскрытом виде:

где – объемы составляющих продуктов сгорания (м³/нм³), входящие в состав дымовых газов на 1 нм³ сгоревшего топлива и зависящие от исходного состава топлива (табл. 2.3);

– объемные теплоемкости газов, кДж/нм³·К;

– теоретический объем воздуха, м³/нм³;

– теплоемкость воздуха, кДж/нм³·К.

Расход топлива на котел (В^Р, кг/с) с применением регенерации уходящих газов вычисляется из выражения:

где Q – номинальная тепловая мощность котла, кВт.

Экономия топлива за счет регенерации ) рассчитывается по формуле:

Экономия топлива за отопительный период :