Что характеризует величина qв вн
Перейти к содержимому

Что характеризует величина qв вн

  • автор:

Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива

При работе котла, вся поступившая в него теплота расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре, и на покрытие различных потерь теплоты. Суммарное количество теплоты, поступившее в котельный агрегат, называют располагаемой теплотой и обозначают Qр р .

Потеря теплоты с уходящими газами обусловлено тем, что температура продуктов сгорания, покидающих котлоагрегат, значительно выше температуры окружающего воздуха. Потеря теплоты с уходящими газами зависит от вида сжигаемого топлива, коэффициента избытка воздуха в уходящих газах, температуры уходящих газов, чистоты внутренних и наружных поверхностей нагрева (q2).

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания (q3) обусловлена появлением в уходящих газах горячих газов. Потеря теплоты зависит от вида топлива и содержания в нем летучих соединений, способа сжигания в топке, от уровня и распределения температур в топочной камере.

Потеря теплоты от механической неполноты горения (q4) наблюдается только при сжигании твердого топлива и обусловлено наличием в остатках продуктов горения твердых горючих частиц. Остатки в основном состоят из золы, содержащейся в топливе и твердых горючих частиц, не вступивших в процесс газификации и горения. Потеря теплоты от механической неполноты горения зависит от вида сжигаемого топлива и его фракционного состава, форсировки колосниковой решетки и топочного объема, способа сжигания топлива и конструкции топки, коэффициента избытка воздуха, а также от зольности топлива.

Потеря теплоты от наружного охлаждения (q5) обусловлено передачей теплоты от обмуровки агрегата наружному воздуху, имеющему более низкую температуру. Потери в окружающую среду зависят от теплопроводности обмуровки, ее толщины, поверхности стен, приходящихся на единицу паропроизводительности парового котла.

Коэффициентом полезного действия парового котла называется отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Часть выработанной теплоты в виде пара и электрической энергии расходуется на собственные нужды. Под расходом на собственные нужды понимают расход всех видов энергии, затраченной на производство пара или горячей воды. Поэтому различают КПД агрегата брутто и нетто. КПД брутто определяется по выработанной теплоте, КПД нетто — по отпущенной.

Между теплотой, поступившей в котельный агрегат, и покинувшей его, должно существовать равенство:

Где: Qн с — низшая теплота сгорания мазута, Qн с =40610 кДж/кг;

Qв.вн — теплота внесенная воздухом, кДж/кг;

Для котлов не имеющих воздухоподогревателя:

Qв.вн.= 39,8 Ч V° = 39,8 Ч 10,62 = 421,48 кДж/кг

Qр р = 40610 + 421,48 = 41031,5 кДж/кг

Потери теплоты от механической неполноты сгорания: q4 = 0%;

Потери теплоты от химической неполноты сгорания принимаем по таблице 4.4 (1): q3 = 0,5%;

Потери теплоты от внешнего охлаждения принимаем по таблице 4.6 (1):

Потеря теплоты в виде физической теплоты шлаков и от охлаждения балок и панелей топки q6 = 0%.

Определяем потерю теплоты с уходящими газами:

где: Iух — энтальпия уходящих газов, определяем по табл. 2, при выбранной температуре уходящих газов tух = 150°С, Iух = 3154,378 кДж/кг;

бух — коэффициент избытка воздуха, берется по табл. 1 в сечении газохода после последней поверхности нагрева, бух =1,36;

Iх.в 0 — энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяется при

tв = 30°С по формуле:

Iх.в 0 = 39,8 Ч 10,62 = 421,48 кДж/кг

q2 = ((3154,378 — 1,36 Ч 421,48 ) Ч (100 — 0)) / 41031,5 = 6,295%

КПД брутто парового котла определяем по уравнению обратного баланса (в%):

Подставляя ранее определяемые величины всевозможных потерь теплоты, получим:

збр = 100 — (6,3 + 0,5+ 0+ 3,4+ 0) = 89,8%

Расход топлива, подаваемого в топку, определяем из уравнения теплового баланса:

где: Qпг — полезная мощность парового котла, кВт, определяется по формуле:

Qпг = DпеЧ (Iп.п. — Iп.в.)+Dн.п.Ч(Iн.п.-Iп.в.)+0,01ЧрЧ(Dпе+Dн.п.)Ч(Iкип-Iп.в.)

Где: Dпе — расход выработанного перегретого пара, кг/с, Dпе = 0;

Dн.п — расход выработанного насыщенного пара, кг/с, Dн.п = 0,694 кг/с;

Iп.п — энтальпия перегретого пара, кДж/кг; Iп.п = 0;

Iп.в-энтальпия питательной воды (в экономазере t = 104°С, Р = 12 атм.),

Iн.п — энтальпия насыщенного пара (t = 194°С), кДж/кг,

Iкип — энтальпия кипящей воды (t = 194°С), кДж/кг,

Iкип = 829 кДж/кг;

р — непрерывная продувка парового котла, %, принимаем р = 2% (стр. 53 (1));

Qпг = 0,694Ч(2790-437)+0,01Ч2Ч(0+0,694)Ч(829-437) =1718,6 кВт

Qпг = 1718,6 Ч 3,6 = 6187 кДж/ч

Впг= (6187 / (41031,5Ч 89,8)) Ч100 = 0,168 кг/с

Расчетный расход топлива равен:

Определяем коэффициент сохранения теплоты, по формуле:

где: ц — потери теплоты от наружного охлаждения при номинальной нагрузке парового котла, q5= 3,6%;

Тепловой баланс котельного агрегата

Тепловой баланс котельного агрегата устанавливает равенство между поступающим в агрегат количеством теплоты и его расходом. На основании теплового баланса котельного агрегата определяют расход топлива и вычисляют коэффициент полезного действия, который является важнейшей характеристикой энергетической эффективности работы котла.

В котельном агрегате химически связанная энергия топлива в процессе горения преобразуется в физическую теплоту горючих продуктов сгорания. Эта теплота расходуется на выработку и перегрев пара или нагревание воды. Вследствие неизбежных потерь при передаче теплоты и преобразовании энергии вырабатываемый продукт (пар, вода и т.д.) воспринимает только часть теплоты. Другую часть составляют потери, которые зависят от эффективности организации процессов преобразования энергии (сжигания топлива) и передачи теплоты вырабатываемому продукту.

Тепловой баланс котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством теплоты и суммой использованной теплоты и тепловых потерь. Тепловой баланс котельного агрегата составляется на 1 кг твердого или жидкого топлива или для 1 м 3 газа. Уравнение, при котором тепловой баланс котельного агрегата для установившегося теплового состояния агрегата записывают в следующем виде:

Где Qр/ р — теплота, которой располагают; Q1 — использованная теплота; ∑Qn — общие потери; Q2 — потери теплоты с уходящими газами; Q3 — потери теплоты от химического недожога; Q4 — потери теплоты от механической неполноты сгорания; Q5 — потери теплоты в окружающую среду; Q6 — потери теплоты с физической теплотой шлаков.

Если каждое слагаемое правой части уравнения (19.3) разделить Qp/ p и умножить на 100%, получим второй вид уравнения, при котором тепловой баланс котельного агрегата:

В уравнении (19.4) величина q1 представляет собой коэффициент полезного действия установки «брутто». Он не учитывает затраты энергии на обслуживание котельной установки: привод дымососов, вентиляторов, питательных насосов и прочие расходы. Коэффициент полезного действия «нетто» меньше КПД «брутто», так как он учитывает затраты энергии на собственные нужды установки.

Левая приходная часть уравнения теплового баланса (19.3) является суммой следующих величин:

где QB.BH — теплота, вносимая в котлоагрегат с воздухом на 1 кг топлива. Эта теплота учитывается тогда, когда воздух нагревается вне котельного агрегата (например, в паровых или электрических калориферах, устанавливаемых до воздухоподогревателя); если воздух нагревается только в воздухоподогревателе, то эта теплота не учитывается, так как она возвращается в топку агрегата; Qпap — теплота, вносимая в топку с дутьевым (форсуночным) паром на 1 кг топлива; Qфиз.т — физическая теплота 1 кг или 1 м 3 топлива.

Теплоту, вносимую с воздухом, рассчитывают по равенству

где β — отношение количества воздуха на входе в воздухоподогреватель к теоретически необходимому; ср — средняя объемная изобарная теплоемкость воздуха; при температуре воздуха до 600 К можно считать ср = 1,33 кДж/(м 3 К); Тг.вз — температура нагретого воздуха, К; Тх.вз — температура холодного воздуха, принимаемая обычно равной 300 К.

Теплоту, вносимую с паром для распыления мазута (форсуночный пар), находят по формуле:

где Wф — расход форсуночного пара, равный 0,3 — 0,4 кг/кг; iф — энтальпия форсуночного пара, кДж/кг; r — теплота парообразования, кДж/кг.

Физическая теплота 1 кг топлива:

где ст — теплоемкость топлива, кДж/(кгК); Тт — температура топлива, К.

Значение величины Qфиз. т обычно незначительно и в расчетах учитывается редко. Исключением являются мазут и низкокалорийный горючий газ, для которых значение Qфиз.т существенно и должно обязательно учитываться.

Если предварительный подогрев воздуха и топлива отсутствует и пар для распыления топлива не используется, то Q p /р = Q р /н. Слагаемые потерь тепла в уравнении теплового баланса котельного агрегата подсчитывают на основании равенств, приводимых ниже.

1. Потерю теплоты с уходящими газами Q2(q2) определяют как разность между энтальпией газов на выходе из котельного агрегата и воздуха, поступающего в котельный агрегат (двоздухоподогревателя), т.е.

Формула 19-6

где Vr — объем продуктов сгорания 1 кг топлива, определяемый по формуле (18.46), м 3 /кг; cр.r, ср.в — средние объемные изобарные теплоемкости продуктов сгорания топлива и воздуха, определяемые как теплоемкости газовой смеси (§ 1.3) с помощью таблиц (см. прил. 1); Тух, Тх.вз — температуры уходящих газов и холодного воздуха; а — коэффициент, учитывающий потери от механического недожога топлива.

Котельные агрегаты и промышленные печи работают, как правило, под некоторым разрежением, которое создается дымососами и дымовой трубой. Вследствие этого через не плотности в ограждениях, а также через смотровые лючки и т.д. подсасывается из атмосферы некоторое количество воздуха, объем которого необходимо учитывать при расчете Iух.

Энтальпию всего поступающего в агрегат воздуха (с учетом присосов) определяют по коэффициенту избытка воздуха на выходе из установки αух = αт + ∆α.

Общий подсос воздуха в котельных установках не должен превышать ∆α = 0,2 ÷ 0,3.

Из всех потерь теплоты величина Q2 — самая значительная. Величина Q2 возрастает с увеличением коэффициента избытка воздуха, температуры уходящих газов, влажности твердого топлива и забалластированности негорючими газами газообразного топлива. Снижение присосов воздуха и улучшение качества горения приводят к некоторому уменьшению потери теплоты Q2. Основным определяющим фактором, влияющим на потерю теплоты уходящими газами, является их температура. Для снижения Тух увеличивают площадь теплоиспользующих поверхностей нагрева — воздухоподогревателей и экономайзеров.

Величина Тух влияет не только на КПД агрегата, но и на капитальные затраты, необходимые для установки воздухоподогревателей или экономайзеров. С уменьшением Тух возрастает КПД и снижаются расход топлива и затраты на него. Однако при этом возрастают площади теплоиспользующих поверхностей (при малом температурном напоре площадь поверхности теплообмена необходимо увеличивать; см. § 16.1), в результате чего повышаются стоимость установки и эксплуатационные расходы. Поэтому для вновь проектируемых котельных агрегатов или других теплопотребляющих установок значение Тух определяют из технико — экономического расчета, в котором учитывается влияние Tух не только на КПД, но и на величину капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

Другой важный фактор, влияющий на выбор Тух, — содержание серы в топливе. При низкой температуре (меньше, чем температура точки росы дымовых газов) возможна конденсация водяных паров на трубах поверхностей нагрева. При взаимодействии с сернистым и серным ангидридами, которые присутствуют в продуктах сгорания, образуются сернистая и серная кислоты. В результате этого поверхности нагрева подвергаются интенсивной коррозии.

Современные котельные агрегаты и печи для обжига строительных материалов имеют Тух = 390 — 470 К. При сжигании газа и твердых топлив с небольшой влажностью Тух — 390 — 400 К, влажных углей

Тух = 410 — 420 К, мазута Тух = 440 — 460 К.

Влажность топлива и негорючие газообразные примеси являются газообразующим балластом, который увеличивает количество получающихся при горении топлива продуктов сгорания. При этом повышаются потери Q2.

При использовании формулы (19.6) следует иметь в виду, что объемы продуктов сгорания рассчитывают без учета механического недожога топлива. Фактическое количество продуктов сгорания с учетом механической неполноты горения будет меньше. Это обстоятельство учитывают, вводя в формулу (19.6) поправочный коэффициент a = 1 — р4/100.

2. Потеря теплоты от химического недожога Q3(q3). Газы на выходе из топки могут содержать продукты неполного горения топлива СО, Н2, СН4, теплота сгорания которых не использована в топочном объеме и далее по тракту котлоагрегата. Суммарная теплота сгорания этих газов и обусловливает химический недожог. Причинами появления химического недожога могут быть:

  • недостаток окислителя (α <; 1);
  • плохое перемешивание топлива с окислителем (α ≥ 1);
  • большой избыток воздуха;
  • малое или чрезмерно высокое удельное энерговыделение в топочной камере qv, кВт/м 3 .

Недостаток воздуха приводит в тому, что часть горючих элементов газообразных продуктов неполного горения топлива может вообще не сгорать из-за отсутствия окислителя.

Плохое перемешивание топлива с воздухом является причиной или местного недостатка кислорода в зоне горения, или, наоборот, большого его избытка. Большой избыток воздуха вызывает снижение температуры горения, что уменьшает скорости реакций горения и делает процесс сжигания неустойчивым.

Малое удельное тепловыделение в топке (qv = BQ p/ н/Vт, где В — расход топлива; VT — объем топки) является причиной сильного рас сеяния теплоты в топочном объеме и ведет к снижению температуры. Завышенные значения qv также вызывают появление химического недожога. Объясняется это тем, что для завершения реакции горения требуется определенное время, а при значительно завышенном значении qv время нахождения топливовоздушной смеси в топочном объеме (т.е. в зоне наиболее высоких температур) оказывается недостаточным и ведет к появлению в газообразных продуктах сгорания горючих составляющих. В топках современных котельных агрегатов допустимое значение qv достигает 170 — 350 кВт/м 3 (см. § 19.2).

Для вновь проектируемых котельных агрегатов значения qv выбирают по нормативным данным в зависимости от вида сжигаемого топлива, способа сжигания и конструкции топочного устройства. При балансовых испытаниях эксплуатируемых котельных агрегатов величину Q3 рассчитывают по данным газового анализа.

Формула 19-7

При сжигании твердого или жидкого топлива величину Q3, кДж/кг, можно определить по формуле(19.7)

3.Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива Q4(g4). При горении твердого топлива остатки (зола, шлак) могут содержать некоторое количество несгоревших горючих веществ (в основном углерода). В результате химически связанная энергия топлива частично теряется.

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания включает ее потери вследствие:

  • провала мелких частиц топлива через зазоры в колосниковой решетке Qпр (qпр);
  • удаление некоторой части недогоревшего топлива со шлаком и золой Qшл (qшл);
  • уноса мелких частиц топлива дымовыми газами Qун (qун)

Потеря теплоты q принимает большие значения при факельном сжигании пылевидного топлива, а также при сжигании неспекающихся углей в слое на неподвижных или подвижных колосниковых решетках. Значение qун для слоевых топок зависит от видимого удельного энерговыделения (теплонапряжения) зеркала горения qR, кВт/м 2 , т.е. от количества выделяющейся тепловой энергии, отнесенного к 1 м 2 горящего слоя топлива.

Допустимое значение qR BQ р /н/R (В — расход топлива; R — площадь зеркала горения) зависит от вида сжигаемого твердого топлива, конструкции топки, коэффициента избытка воздуха и т.д. В слоевых топках современных котельных агрегатов величина qR имеет значения в пределах 800 — 1100 кВт/м2. При расчете котельных агрегатов величины qR, q4 = qnp + qшл + qун принимают по нормативным материалам. При балансовых испытаниях потерю теплоты от механического недожога рассчитывают по результатам лабораторного технического анализа сухих твердых остатков на содержание в них углерода. Обычно для топок с ручной загрузкой топлива q4 = 5 ÷ 10%, а для механических и полумеханических топок q4 = 1 ÷ 10%. При сжигании пылевидного топлива в факеле в котельных агрегатах средней и большой мощности q4 = 0,5 ÷ 5%.

4. Потеря теплоты в окружающую среду Q5 (q5) зависит от большого числа факторов и главным образом от размеров и конструкции котла и топки, теплопроводности материала и талщины стенок обмуровки, тепловой производительности котлоагрегата, температуры наружного слоя обмуровки и окружающего воздуха и т. д.

Потери теплоты в окружающую среду при номинальной производительности определяют по нормативным данным в зависимости от мощности котлоагрегата и наличия дополнительных поверхностей нагрева (экономайзера). Для паровых котлов производительностью до 2,78 кг/с пара q5 — 2 — 4%, до 16,7 кг/с — q5 — 1 — 2%, более 16,7 кг/с — q5 = 1 — 0,5%.

Потери теплоты в окружающую среду распределяются по различным газоходам котлоагрегата (топка, пароперегреватель, экономайзер и т.д.) пропорционально теплоте, отдаваемой газами в этих газоходах. Эти потери учитывают, вводя коэффициент сохранения теплоты φ = 1 q5/(q5 + ȵк.а) где ȵк.а — КПД котельного агрегата.

5. Потеря теплоты с физической теплотой удаляемых из топок золы и шлаков Q6(q6) незначительна, и ее следует учитывать только при слоевом и камерном сжигание многозольных видов топлива (типа бурых углей, сланцев), для которых она составляет 1 — 1,5%.

Потери теплоты с горячей золой и шлаком q6, %, рассчитывают по формуле

Формула 19-8

где ашл — доля золы топлива в шлаке; Сшл — теплоемкость шлака; Тшл — температура шлака.

При факельном сжигании пылевидного топлива ашл = 1 — аунун — доля золы топлива, уносимой из топки с газами).

Для слоевых топок асл шл = ашл + апрпр — доля золы топлива в «провале»). При сухом шлакоудалении температура шлака принимается Тш = 870 К.

При жидком шлакоудалении, которое наблюдается иногда при факельном сжигании пылевидного топлива Тшл = Тзол + 100 К (Тзол — температура золы в жидкоплавком состоянии). При слоевом сжигании горючих сланцев к зольности Aр вводится поправка на содержание углекислоты карбонатов, равная 0,3 (СО2), т.е. зольность принимается равной АР + 0,3 (СО2) р /к. Если удаляемый шлак находится в жидком состоянии, то значение величины q6 достигает 3%.

В печах и сушилках, применяемых в промышленности строительных материалов, помимо рассмотренных потерь теплоты приходится учитывать также потери на прогрев транспортных устройств (например, вагонеток), на которых материал подвергается тепловой обработке. Эти потери могут доходить до 4% и более.

Таким образом, КПД «брутто» может быть определен как

Теплоту, воспринятую вырабатываемым продуктом (пар, вода), обозначим Qк.a, кВт, тогда имеем:

для паровых котлов

для водогрейных котлоагрегатов

Где D — производительность котла, кг/с; iп.п — энтальпия перегретого пара (если котел вырабатывает насыщенный пар, то вместо iп.в следует поставить (iпн) кДж/кг; iп.в — энтальпия питательной воды, кДж/кг; р — количество воды, удаляемой из котлоагрегата с целью сохранения допустимого содержания солей в котловой воде (так называемая непрерывная продувка котла), %; i — энтальпия котловой воды, кДж/кг; Мв — расход воды через котлоагрегат,кг/с; ср.в — теплоемкость воды, кДж/(кгК); Tвых — температура горячей воды на выходе из котла; Твх — температура воды на входе в котел.

Расход топлива В, кг/с или м 3 /с, определяют по формуле

Объем продуктов сгорания (см. § 18.5) определяют без учета потери от механического недожога. Поэтому дальнейший расчет котельного агрегата (теплообмен в топке, определение площади поверхностей нагрева в газоходах, воздухоподогревателя и экономайзера) осуществляется по расчетному количеству топлива Вр:

Формула 19-13

(19.13)

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА.

Тепловой баланс котельного агрегата – равенство, связывающее приход и расход тепла в котлоагрегатах. Он дает представление о распределении введенного в топку тепла. Тепловой баланс составляют для определения К.П.Д. котлоагрегата и необходимого расхода тепла. Тепловой баланс составляют применительно к установившемуся тепловому состоянию котлоагрегата в расчете на 1 кг твердого и жидкого и 1 м газообразного топлива при 0 С и 760 мм. р. ст.

Уравнение теплового баланса записывается в виде:

где — располагаемое теплота, кДж/кг

Q1 — полезно используемое теплота в котлоагрегате, кДж/кг

Q2— потеря теплоты с уходящими газами, кДж/кг

Q3— потеря теплоты от химической неполноты сгорания, кДж/кг

Q4— потеря теплоты от механической неполноты сгорания, кДж/кг

Q5— потеря теплоты от наружного охлаждения котлоагрегата, кДж/кг

Q6— потеря с теплотой шлака, кДж/кг.

Приняв, располагаемое тепло за 100% и разделив на все члены уравнения, тепловой баланс можно представить в виде

Располагаемое теплота на 1 кг твердого или жидкого топлива определяется уравнением:

где: — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг

Qв.вн.— теплота, внесенная поступающим в котлоагрегат воздухом, при подогреве последнего вне котлоагрегата отработанной теплотой, кДж/кг

— физическая энтальпия топлива, кДж/кг

Qф — теплота, вносимая в топку паровым дутьем, кДж/кг.

При сжигании газообразного топлива низшая теплота сгорания относится к сухому составу топлива, т.е. к величине .

Во многих случаях выражение для располагаемого тепла может быть упрощено, т.е.

кДж/кг и кДж/м 3 . (20)

Полезно использованная теплота в котлоагрегате на производство пара определяется уравнением

Где: Qка — полное количество теплоты, полезно отданного в котлоагрегате, кДж/сек

-паропроизводительность котельного агрегата, кг/с

В — расход топлива в котлоагрегате, кг/с, м3/с

— соответственно энтальпии перегретого пара, питательной воды на входе в котлоагрегат, котловой воды при температуре кипения, кДж/кг

Рпр — величина непрерывной продувки в % от Дка

Для котлоагрегата, в котором производится влажный насыщенный пар, величина заменяется величиной энтальпии влажного насыщения пара hх.

Отношение величины полезно использованного в котлоагрегатах теплоты к величине располагаемого топлива представляет собой коэффициент полезного действия котлоагрегата (брутто).

Следовательно, представляет собой полезно использованное тепло, выраженное в процентах, он оценивает полноту превращения химической энергии топлива в тепло пара.

Величина в зависимости от паропроизводительности котлоагрегата, температуры уходящих газов, рода сжигаемого топлива и способа его сжигания колеблется в пределах от 70÷80 до 91÷94%. Первые цифры относятся к агрегатам небольшой производительности со слоевыми топками, вторые – к крупным агрегатам с камерными топками. Особенно высокими оказываются величины для котлов, работающих на жидком и газообразном топливе.

Определение расходов топлива в котельном агрегате.

Расход топлива, подаваемого в топку (действительный расход), определяется по формуле:

где: Дка — паропроизводительность котельного агрегата, кг/с

— энтальпия перегретого пара, определяется по диаграмме водяного пара по значению давление и температура

— энтальпия питательной воды, до tпв=200 С определить можно по уравнению: = .

где: -энтальпия питательной воды.

— энтальпия кипящей (котловой) воды, т. Е. воды в барабане котла, кДж/кг определяется по справочным таблицам по давлению в барабане котла

— коэффициент полезного действия котлоагрегата, %

— низшая теплота сгорания твердого или жидкого топлива топлива, кДж/кг.

-низшая теплота сгорания газообразного топлива, кДж/м 3 .

Для подсчетов суммарных объемов продуктов сгорания воздуха и тепла, отданного газами в поверхности нагрева, вводится расчетный расход топлива, определенный с учетом тепла от механической неполноты сгорания, т.е.

-потери теплоты от механической неполноты сгорания, %.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 473 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Методичка Пособие котлы

Принципиальная схема котла отражает наличие теплообменных поверхностей, последовательность их включения, как по газовому, так и по пароводяному трактам, взаимное движение сред в поверхностях, расположение узлов регулирования.

При курсовом проектировании тепловая схема котла обычно составляется применительно к его заданному прототипу на основании заводских чертежей поперечного и продольного разрезов котла. При этом допускаются некоторые упрощения тепловой схемы заводского котла. Например, в принятой расчетной тепловой схеме энергетического котла можно заменить настенный радиационный пароперегреватель или одну из двух ступеней ширмового пароперегревателя конвективными ступенями, а также отказаться от двухсветного экрана или двуступенчатой компоновки водяного экономайзера и воздухоподогревателя и т.п.

Все изменения тепловой схемы и конструкции котла должны быть согласованы студентом с руководителем курсового проектирования.

Ниже, в качестве примера, приводится принципиальная схема энергетического котлоагрегата с естественной циркуляцией.

Принципиальная схема энергетического котлоагрегата с естественной циркуляцией

Ш — ширмы; ППП — потолочный пароперегреватель; ВПП — выходной пароперегреватель; КПП — конвективный пароперегреватель;

ВЭ — водяной экономайзер; ТВП — трубчатый воздухоподогреватель; Б — барабан котла; К – конденсатор собственных нужд; Г – горелки

На схеме котлоагрегата топка, горизонтальный и опускной газоходы выполнены по П — образной компоновке,

Воздух с температурой t в ‘ n дутьевым вентилятором прокачивается под

напором через воздушную часть трубчатого или регенеративного воздухоподогревателя. Обычно при сжигании высокосернистых мазутов выбирают РВП, так как он более устойчив к низкотемпературной коррозии, чем ТВП. В пылегазовых котлах часть горячего воздуха направляется в пылесистему, а из нее в виде аэропыли поступает в горелки. В газомазутных котлах весь воздух направляется в горелки и в них же поступает топливо в количестве В.

В котлах на пониженные параметры пара промышленного типа на выходе из топки вместо ширм располагается фестон, а вместо двух ступеней конвективного пароперегревателя при температуре перегретого пара ниже 350°С, может быть только одна ступень. При этом испарительные поверхности нагрева располагаются не только на стенках топки, но и в газоходах котла в виде кипятильных пучков.

На принципиальной схеме котла обычно хорошо видна последовательность размещения поверхностей нагрева по газовому тракту, которая принимается за основу при составлении таблиц объектов и энтальпий воздуха, и продуктов сгорания. Например, по рис. 2.1 можно принять следующую схему газового тракта: топка — ширмы — ВПП – КПП — ВЭ — ТВП.

Возможны и более сложные схемы котлоагрегатов. Например, при температуре подогрева воздуха более 300°С в опускной шахте котла размещаются две ступени ТВП в «рассечку» с ВЭ (см. рис.8.1 и 8.2).

3. РАСЧЕТ ОБЪЁМОВ И ЭНТАЛЬПИИ ВОЗДУХА

И ПР0ДУКТОВ СГОРАНИЯ.

Для выполнения теплового расчета топки и отдельных поверхностей нагрева котлоагрегата необходимо заранее подготовить таблицы объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания по газоходам котла с учетом изменения избытка воздуха в них.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *