6-3. Вычисление отдельных статей тепловых балансов печей 2

Пример 6-1. Определить часовой расход топлива для непрерывно действующей камерной печи, изображенной на рис. 5-7. Топливо - мазут. Производительность печи 741 кг/ч. Угар металла составляет 1,3% от массы нагретого металла, потеря от химического недожога qх.н = 1,5% от теплоты сгорания топлива. Температура отходящих газов tо.г = 1300 °С. Определить также экономию топлива в случае применения подогрева воздуха, идущего на горение, до 400 ˚С. Потерю тепла в окружающую среду принять равной Qо.с = 131,5 квт, температура нагрева металла tм = 1250 °С.

Расчет потребного количества и выхода продуктов горения для краткости опускаем.

Энтальпия мазута при температуре 90 °С равна:

Энтальпия воздуха, поступающего на горение с температурой 20 °С,

Iв = v0acвtв = 10,7∙1,15∙1,295∙20 = 319 кдж/кг.

Потеря от химического недожога:

qх.н = 0,015∙39,5∙103 = 592 кдж/кг.

Потеря от механического недожога qм.н = 0. Потеря тепла с газами, отходящими из печи с tо.г = 1300 °С, равна (расчет количества продуктов сгорания не приводится):

Коэффициент использования топлива:

Тепло, выделяемое при сгорании металла:

Количество тепла, затрачиваемого на технологический процесс:

Увеличение энтальпии металла при нагреве взято по таблице 6-2 равным 838 кдж/кг. Потеря тепла вследствие рассеяния (на 1 кг металла):

Удельный расход мазута:

Удельный расход условного топлива:

Часовой расход мазута:

С целью уменьшения расхода топлива на печь следует поставить рекуператор для подогрева воздуха, идущего на горение. Предположим, что воздух подогревается в рекуператоре до tв = 400 °С. Сохранив ради простоты расчета прежние условия работы камеры, найдем, что:

Здесь 6570 кдж/кг - энтальпия воздуха при 400 °С.

Удельный расход топлива (на 1 кг металла):

Часовой расход топлива:

Экономия топлива:

В действительности условия работы камеры изменяются (в сторону увеличения температуры печи), и, следовательно, установка рекуператора дает, помимо экономии топлива, еще и увеличение производительности печи.