Щелыгин Б.Л. Котельные установки. Конспект лекций

Подождите немного. Документ загружается.

В области низких температур, даже незначительное

снижение υ

ух

требует значительного количества

поверхностей нагрева, поэтому оптимальную υ

ух

определяют технико-экономическими расчетами.

С ростом υ

ух

, растет J

, а значит, снижается КПД, поэтому растет В, а значит и затраты на

топливо.

Для снижения υ

ух

, требуется увеличение Н

нагр

, что требует денежных затрат.

2. Присос холодного воздуха

С ростом ∆α, растет объем и температура уходящих газов, соответственно возрастает их

энтальпия, а значит, растет потеря с теплотой уходящих газов.

3. Влажность топлива.

С ростом влажности, растет содержание воды в топливе, а значит, растет q

4. Загрязнение поверхностей нагрева.

С увеличением толщины загрязненного слоя снижается коэффициент теплопередачи k,

снижается Q

отд

, растет υ

ух

= > растет q

5. паропроизводительность котла.

С ростом D, растет Q

выд

пропорционально D

С ростом D, растет Q

отд

пропорционально D?

Меры борьбы с q

1. чистота поверхностей нагрева;

2. устранение присосов.

Лекция №8

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива.

При сжигании топлива, кроме СО

, Н

О и SО

образуются СО, Н

и СН

сжигание которых за

пределами топки невозможно в виду низких температур. Та теплота, которая выделилась бы при

их сжигании, называется потерей от химического недожога.

100

)CH358H108СO126(VQ

то

100

если

VQVQVQQ

42.Г.С3

.Г.СCO

CHCHHHCOCO3

4422









для

1. природного газа равно 0, 1-1%;

2. слоевого сжигания газа 0, 5-5%;

3. факельного сжигания угольной пыли 0-0, 5%.

Факторы, влияющие на q

1. коэффициент избытка воздуха α

. При α

< α

кр

появляются зоны с недостатком окислителя

= > образуются СО, Н

СН

Для природного газа и мазута α

кр

= 1, 03, а для угольной пыли α

кр

= 1, 15.

2. Температура в топке

При υ

< 1000 снижается скорость реакции горения , растет содержание СО, Н

СН

растет q

. Если υ

> 2000 идет процесс диссоциации (продукты полного сгорания

распадаются на более простые).

3. тепловые напряжение топочного объема

топ

МВт





характеризует время пребывания топлива в топочной камере.

преб



При q

< 0,1 снижается В, при этом снижается υ

, соответственно снижается W

гор

, а

значит, растет q

А если q

> 0,4, то растет В, а значит, растет v

, при этом растет W

, следовательно

снижается τ

преб

, поэтому растет q

4. паропроизводительность котла.

5. скорость вторичного воздуха.

При снижении скорости вторичного воздуха = > снижается скорость смесеобразования, а

значит, растет СО, Н

и СН

, соответственно растет q

Пути снижения q

1. интенсивное предварительное смесеобразование при α

= оптимальное;

2. высокие температуры С,17001200

 ;

3. оптимальный расход для данной топки.

Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива.

При сжигании топлива, часть его не сгорает в топке и выносится за ее пределы с частицами золы

и шлака. Та теплота, которая выделилась бы при дожигании горючих в шлаке и уносе называется

потерей теплоты с механическим недожогом.

ун

гор

унуншл

гор

шлшл

ун

шл

100

QQQгде,

q 

1. Г – содержание горючих в шлаке и уносе;

2. G – расход шлака и золовых частиц;

3. Q

гор

– теплота сгорания горючих в шлаке и уносе.

С учетом золового баланса получаем

ун

гор

ун

шл

гор

шл

ун

шл

44шлун

100

Г100

100

Г100

QQQаа1 









Факторы, влияющие на q

марка топлива

С ростом V

снижается время воспламенения и растет пористость топлива, а следовательно

снижается q

1. зольность топлива

С ростом ухудшается доступ О

к горючим и повышается q

2. размер частицы

С ростом d растет толщина золовой оболочки, а , значит снижается доступ кислорода,

следовательно, растет q

3. тепловое напряжение топки

4. паропроизводительность котла

5. коэффициент избытка воздуха

Если α

< 1, 2, то q

растет из-за нехватки окислителя, а если α

> 1, 2, то q

растет из-за

увеличения скорости газов и снижения времени пребывания.

Потери теплоты от наружного охлаждения котла (через обмуровку).

q 

лучхвконTлучхвкон

ст

Вт

,300200]q)tt([q];q)tt([

Q 





С увеличением D q

снижается

Tст







При переменных нагрузках

ном



Потери с физической теплотой шлака.

При сжигании твердого топлива образуется шлак, который выводится из топки при t = 600-

1500?С.

)А,t,a(f

шлшл



Виды топок.

1. С твердым шлакоудалением

q  ;

шл

шл6

100

aQ  , при а

шл

≈ 0,05 q

≈ 0

2. С жидким шлакоудалением

плавл

шлшл

шл6

qct

100

aQ 

шл

плавл

= 240-280,

кг

кДж

шл

= 600-1500?С

При а

шл

= 0, 15 q

= 1%.

Коэффициент полезного действия котлов.

Это отношение теплоты полезно используемой к располагаемой теплоте топлива.

1. По прямому балансу

,%100

QВ

)ii(D

ПВПЕПЕ

брутто







ПЕ

 – испарительность топлива, для газового топлива и мазута U = 15-16,

для КУ U = 7-8, для БУ U = 5-6.

2. По обратному балансу

%9480q)qqqqq(100

165432

брутто



Расход топлива.

брутто

ПВПЕПЕ

)ii(D





 ,

кг

)

100

1(ВВ



При эксплуатации часть энергии на привод дымососа, вентилятора, элементов системы

пылеприготовления, поэтому, с учетом собственных нужд:

нужд.собствбрутто

нетто

QВ





Оптимальный режим работы парового котла

Определение α

опт

Лекция №9

Топочные камеры.

Они служат для сжигания топлива с целью получения энергии, заключенной в нем.

Предъявляемые требования:

1. развитие и завершение процессов горения;

2. обеспечение требуемой паропроизводительности;

3. максимальное шлакоулавливание;

4. охлаждение газов до требуемой температуры уходящих газов;

5. широкий диапазон регулирования.

Показатели работы

1. тепловая мощность

QВQ 

2. α

;

3. q

, q

;





;

5. a

ун

Слоевое сжигание твердого топлива

Организуется при сжигании углей в виде кусков на колостниковой решетке.

Включает:

1. подача топлива в слой;

2. перемешивание кусков в слое;

3. вывод шлака.

Слоевые топки.

Немеханизированные полумеханические механические

(ручные)

Немеханические топки.

1 – решетка колостниковая;

2 – топочный объем;

3 – зольник;

4 – загрузочное окно;

5 – испарительный котельный пучок.

Доля живого сечения %2410%100

отв



Здесь организованна противоточная схема движения топлива

сверху вниз, то есть топливо движется сверху, воздух снизу

вверх.

Организация слоевого сжигания топлива

Воздух проходит через слой шлака и нагревается до 600

С. В окислительной зоне топливо сгорает,

при этом происходит снижение концентрации О

до 0%. В восстановительной зоне при О

=0%

происходит раскисление СО

Для повышения эффективности сжигания:

1. ограничивают высоту слоя Н

сл

=50 – 100, мм

2. надслоевое дутье воздуха.

Общее время горения складывается из времени зажигания и времени непосредственного горения

топлива. Во время зажигания входит:

1. нагрев;

2. испарение влаги;

3. выход летучих веществ.

горзажобщ

