Bilantul termic al cazanului CR 9

Bilantul termic al cazanului CR 9

Cazanul CR 9 de 10 t/h si 7 at este un cazan de radiatiile cu circulatie naturala, folosind drept combustibil gaz metan. Este tipul cu drumuri orizontale de gaze, cedarea de caldura la suprafetele de incalzire facandu-se cu suprapresiune pe partea gazelor.

Cazanul functioneaza cu tiraj suflat realizat cu ajutorul unui ventilator, pentru ardere folosindu-se aer preincalzit cu gaze de ardere intr-un preincalzitor de aer tubular integrat in caza 353b13d n. Cazanul are un arzator care functioneaza pe gaz metan, realizand o reglare a sarcinii intre 30-110 %.

Bilantul termic al cazanului CR

Caracteristici tehnice ale cazanului:

Cazanul CR de 15t/h si 16at este un cazan de radiatie cu circulatie naturala,folosind drept combustibil gaz metan.

Datele caracteristice ale unui cazan care ne intereseaza in calculul bilantului sunt conform cartii tehnice:

• debitul nominal de abur    7,5 t/h
• presiunea nominala a aburului    10 at
• temperatura aburului supraincalzit    300C
• temperatura apei de alimentare    50C
• consumul orar de gaz metan    900 Nm/h
• temperatura gazelor rezultate la cos 170C
• temperatura de preincalzire a aerului 210C
• temperatura gazelor la intrare in supraincalzitor    1050C
• temperatura gazelor la iesire din supraincalzitor    930C
• temperatura gazelor la intrarea in preincalzitorul de aer 350C
• continutul optim de CO in gazelle de ardere    10%
• continutul maxim de CO si H in gazele de ardere 0,4%
• coeficientul optim de exces de aer    1,2

Se calculeaza presiunea absoluta a apei din tambur () si a aburului iesit din cazan (),pe baza presiunilor relative ( si ) si a presiunei barometrice ():

=+=10+=11,02 at

=+=10+=11,02 at

Valori medii rezultate din masurari

Entalpiile :

-entalpia apei de alimentare i=49,98 kcal/kg

-entalpia aburului iesit din cazan i= 728 kcal/kg

-entalpia combustibilului (CH4)

i=19,264 kJ/kg=4 kcal/Nm

-entalpia aerului de combustie intrat

i= 30 kJ/kg= 6,23 kcal/Nm

-entalpia diverselor componente ale gazelor de ardere (la temperature t=184C)

i=76,5 kcal/Nm

i=55,7 kcal/Nm

i=53,4 kcal/Nm

i= 40,1 kcal/Nm

Calculul componentelor bilantului

Caldura chimica a combustibilului Q este data de relatia:

Q=BH [kcal/h]

Puterea calorifica a combustibilului este:

H= (98,518550+0,8014320)=8537kcal/Nm,unde 8550 si 14320 reprezinta puterea calorifica a CH,respective a CH:

Q=9008537= 7683300 kcal/h

Caldura fizica a combustibilului Q este:

Q=Bi=9004=3600 kcal/h

Caldura fizica a apei de alimentare Q este data de relatia:

Q=D i=652049,98 =32587 kcal/h

Caldura aerului intrat in cazan Q este:

Q= [kcal/h] unde

/Nmcomb

Rezulta

Q=1,949,486,23900= 103120 kcal/h

Caldura totala intrata este

Q= Q+ Q+ Q+ Q=7683300+3600+32587 +103120

Q= 7822607kcal/h

Caldura utila Q,egala cu caldura aburului iesit din cazan Q se determina cu relatia:

Q=Q=Di= 728 x 6145 = 4473560 kcal/h

Caldura chimica a gazelor arse Q,conform compozitiei acestor gaze,este nula (arderea este completa)

Caldura fizica a gazelor de ardere Q,unde n=0,iar V=0 (din masurari)

Q=BVi/100 [kcal/h]

V=V+V [Nm/Nm]

V=+(-0,21)L=

(98,51+20,80)+(1,94 -0,21)9,48=

=17 Nmgaze uscate/Nm combustibil

V=+0,1244d=

(298,51+20,80)+0,12440,0101,949,48=

=2 NmHO/Nm comb

V=17 + 20,03= 19,33 Nm gaze umede/Nm comb

Pentru a cunoaste participatia diverselor gaze componente in gazele de ardere umede,rezultatele masurarilor (care reprezinta participatia in gazelle de ardere uscate)trebuie multiplicate cu raportul V/ V=17,30/19,33=0,893,obtinand:

=60,893=5,36%

N=83,80,893=75,02%

O=10,220,893=9,12%

HO,ca participatie,reprezinta HO=100=10,50%

Atunci

i==(5,36 x 728+ 9,12x 55,7+ 75,02x 53,4+10,50x 40,1)/100 = 54,13 kcal/Nm gaze de ardere

Q=90019,3354,13=941699 kcal/h

Caldura pierduta cu purja continua, Q,este data de formula:

Q=D i [kcal/h]

i se determina la parametrii apei din tambur (17,02at) si temperature de saturatie corespunzatoare,din tabelele de abur-apa rezultand i=189 kcal/h

Q=375189=70875 kcal/h

Caldura pierduta prin pereti in mediul ambient, Q,se determina cu relatia

Q=Q-(Q+Q+Q)=7822607-(4473560+941699 +70875 )= 2336473 kcal/h

Determinam randamentele si consumul specific de combustibil. Astfel,pentru sarcina de 6t/h.

== 4473560-32587+70875/7822607-32587-103120=0

==4473560-32587/7822607-32587=0

== 7683300+3600/4473560-32587=1 [kcal din comb/kcal abur produs]