Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива

Лекция №8

При сжигании топлива, кроме СО₂, Н₂О и SО₂ образуются СО, Н₂ и СН₄ сжигание которых за пределами топки невозможно в виду низких температур. Та теплота, которая выделилась бы при их сжигании, называется потерей от химического недожога.

q₃ 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 q₃:

1. коэффициент избытка воздуха α_Т. При α_Т < α_кр появляются зоны с недостатком окислителя = > образуются СО, Н₂ СН₄.
   Для природного газа и мазута α_кр = 1, 03, а для угольной пыли α_кр = 1, 15.

1. Температура в топке
   При υ_Г < 1000 снижается скорость реакции горения, растет содержание СО, Н_2, СН₄ и растет q₃. Если υ_Г > 2000 идет процесс диссоциации (продукты полного сгорания распадаются на более простые).

1. тепловые напряжение топочного объема
   
   q_V характеризует время пребывания топлива в топочной камере.
   q_V ~
   При q_V < 0,1 снижается В, при этом снижается υ_Г, соответственно снижается W_гор, а значит, растет q₃.
   А если q_V > 0,4, то растет В, а значит, растет v_Г, при этом растет W_Г, следовательно снижается τ_преб, поэтому растет q₃.
   
2. паропроизводительность котла.
   
3. скорость вторичного воздуха.
   При снижении скорости вторичного воздуха = > снижается скорость смесеобразования, а значит, растет СО, Н₂ и СН₄, соответственно растет q₃.
   

Пути снижения q₃:

1. интенсивное предварительное смесеобразование при α_Т = оптимальное;
2. высокие температуры ;
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.

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

Факторы, влияющие на q₄:

марка топлива

С ростом V^Г снижается время воспламенения и растет пористость топлива, а следовательно снижается q₄.

1. зольность топлива
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   С ростом ухудшается доступ О₂ к горючим и повышается q₄.
   
   
2. размер частицы
   
   С ростом d растет толщина золовой оболочки, а, значит снижается доступ кислорода, следовательно, растет q₄.
   
   
3. тепловое напряжение топки
   
   
   
   
   
4. паропроизводительность котла

1. коэффициент избытка воздуха
   
   Если α_Т < 1, 2, то q₄ растет из-за нехватки окислителя, а если α_Т > 1, 2, то q₄ растет из-за увеличения скорости газов и снижения времени пребывания.

Потери теплоты от наружного охлаждения котла (через обмуровку).

С увеличением D q₅ снижается

~
При переменных нагрузках

Потери с физической теплотой шлака.

При сжигании твердого топлива образуется шлак, который выводится из топки при t = 600-1500ºС.

Виды топок.

1. С твердым шлакоудалением
   
   

;, при а_шл ≈ 0,05 q₆ ≈ 0

1. С жидким шлакоудалением
   

q_шл^плавл = 240-280,
t_шл = 600-1500ºС
При а_шл = 0, 15 q₆ = 1%.

Коэффициент полезного действия котлов.

Это отношение теплоты полезно используемой к располагаемой теплоте топлива.

1. По прямому балансу
   

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

для КУ U = 7-8, для БУ U = 5-6.

1. По обратному балансу
   

Расход топлива.

,

При эксплуатации часть энергии на привод дымососа, вентилятора, элементов системы пылеприготовления, поэтому, с учетом собственных нужд:

Оптимальный режим работы парового котла

Определение α_Т^опт.

Дата добавления: 2014-01-20