Потеря теплоты с химическим недожогом топлива

Лекция 8.

В продуктах сгорания топлив могут находиться газообразные горючие компоненты Их догорание за пределами то­почной камеры практически невозможно вслед­ствие недостаточно высокой температуры га­зов и низкой концентрации как горючих ком­понентов, так и кислорода. Теплота, потерян­ная в результате недогорания газообразных горючих веществ, составляет химический не­дожог топлива, . Расчет потерь теплоты, производят по формуле:

(7)

Где — объемные содержания продуктов неполного сгорания топлива по отно­шению к сухим газам, ; —объем сухих газов,—полнота сгорания твер­дой части топлива, ; цифры перед обозначе­нием газов —уменьшенная в 100 раз теплота сгорания 1соответствую­щих газов,.

Химический недожог при сжигании газово­го и жидкого топлив составляет, а при сжигании твердого топлива, как правило, очень мал и принимается равным нулю. В эксплуатации он определяется, главным об­разом содержанием в продуктах сгорания и в меньшей мере . Наличие в составе про­дуктов сгорания свидетельствует о ненор­мальности организации процесса горения. Однако анализ на недожог надо проводить обязательно по всем составляющим, поскольку даже небольшое количество согласно формуле (7) может оказать заметное влияние на

Потери теплоты с химическим недожогом сильно зависят от коэффициента избытка воздуха и нагрузки котла (рис. 6.3). В усло­виях полного перемешивания топлива с кис­лородом (1) химический недожог может иметь место только при . В реальных условиях (2) при полной нагрузке наличие химического недожога приопределяется

несовершенством перемешивания топлива с воздухом. При коэффициенте избытка воз­духа, названном критическим, химический недожог не возникает. Обычнои характеризует, таким образом, степень аэро­динамического несовершенства горелочного устройства. При работе парового котла на по­ниженной нагрузке (3) снижаются скорости выхода топлива и воздуха из горелок, тем са­мым уменьшается энергия перемешивания по­токов, несколько снижается уровень темпера­тур в зоне горения, что также ведет к росту химического недожога топлива.

Потеря теплоты с механическим недожогом топлива. При сжигании торфа, углей и слан­цев механический недожог представляет собой коксовые частицы, которые, находясь некото­рое время в зоне высоких температур факела, успели выделить летучие вещества и возмож­но частично обгорели. Механический недожог при сжигании мазута и газа может иметь место также в виде твердых частиц (остаток после испарения капель мазута) либо в виде сажевых частиц, возникающих в высокотемпе­ратурных зонах горения при нехватке кисло­рода.

В нормальных условиях эксплуатации по­тери с механическим недожогом при сжигании твердых топлив составляют при этом большая цифра относится к топливу с малой реакционной способностью (низким выходом летучих веществ) — антрацитам, а меньшая — к торфу и бурым углям с высо­ким выходом летучих, горючих. Каменные угли имеют.Потери при сжигании, газа и мазута невелики (обычно менее ), и их рассматривают совместно с потерями, т. е. оценивают как .

При камерном сжигании твердого топлива потери теплоты с механическим недожогом распределяются на потери с уно­сом, и со шлаком; при этом преоблада­ющую часть составляет

Рис. 6.7. Потери теплоты от наружного охлаждения

Рис. 6.4. Потери теплоты с механическим недожогом топлива

при твердом шлакоудалении из топочной ка­меры.

в смеси с золой в золоотвалы. Потери со шлаком опре­деляются тем, что часть не полностью сгоревших ча­стиц топлива в зоне горения оказывается заплавленной в шлаке, который затем выпадает в низ топки.

При сохранении оптимальной тонкости размола пы­ли и нормальных условиях эксплуатации потеризависят от избытка воздуха и существенно меняются с изменением выхода летучих веществ (рис. 6.4). При избытке воздуха ниже оптимального рост недожога определяется неполнотой перемешивания топлива с воз­духом на выходе из горелки и развитием зон с не­хваткой кислорода, хотя температурный уровень горе­ния высокий. При наблюдается снижение тем­пературы в зоне горения и замедление реакций окис­ления, одновременно уменьшается время пребывания частиц в высокотемпературной зоне ввиду увеличения объема продуктов сгорания. Оба эти фак­тора приводят к возрастанию недожога топлива.

Повышенные потери у низкореакционных топлив (антрацит, полуантрацит) определяются поздним вос­пламенением коксовых частиц и затянутым горением в диффузионной области. В связи с этим указанные топлива весьма чувствительны к режиму эксплуатации. В качестве примера на рис. 6.5 показано влияние на потери с механическим недожогом топлива изменения температуры горячего воздуха, а на рис. 6.6 — влияние неравномерности его распределения по горелкам, где — относительное отклонение избытка воздуха от среднерасчетного в горелках.

Дата добавления: 2014-01-20