Тепловой баланс теплогенератора

КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА

Для обеспечения полного сгорания топлива в топочное устройство подводят воздуха больше, чем теоретически необходимо. Отношение дей­ствительно поступившего количества воздуха V_д к теоретически необходи­мому V, называется коэффициентом избытка воздуха а_т.

Топки паровых и водогрейных котлов, как правило, работают с разре­жением 2…3 мм вод. ст., в связи с чем происходит подсос воздуха и в топ­ку и во все элементы котельной установки по ходу газового тракта, вплоть до дымососа. Присосы воздуха для каждого элемента котла определяются по [25] и ориентировочно могут быть приняты:

. 0,05 - для первого конвективного пучка (газохода), фестона (с ка­мерой догорания), пароперегревателя, воздухоподогревателя;

. 0,1 - для второго конвективного пучка (газохода), конвективной шахты, чугунного и стального экономайзера с обшивкой;

. 0,15…0,2 - для чугунного экономайзера без обшивки.

Поэтому коэффициент избытка воздуха в уходящих топочных газах _аух больше, чем в топке, на суммарное значение присосов воздуха ЕДа и составляет: _аух = а_т + ЕДа.

Разрежение в топке замеряется тягонапоромером ТНЖ. При разреже­нии менее 1 мм вод. ст. топочные газы могут выбиваться в помещение ко­тельной, что недопустимо по технике безопасности. При разрежении более 8 мм вод. ст. будет происходить значительный подсос холодного наружно­го воздуха, что приведет к снижению температуры топочных газов, увели­чению потерь теплоты, снижению КПД и др.

Таблицы расчета коэффициентов избытка воздуха, объемов и эн­тальпий воздуха и продуктов сгорания приведены в [10, 11].

Расход сжигаемого топлива должен обеспечивать получение необхо­димого количество полезной теплоты, а также восполнение тепловых по­терь, сопровождающих работу теплогенерирующей установки. Полезно используемая теплота в котельной установке Q₁ идет на подогрев воды, ее испарение, получение и перегрев пара. Соотношение, связывающее приход и расход теплоты, носит название теплового баланса.

Тепловой баланс составляется на 1 кг твердого или жидкого топлива, на 1 м³ газообразного топлива или в процентах от введенной теплоты.

Суммарное количество введенной в топку теплоты называется распо­лагаемой теплотой Q _р^р и соответственно включает в себя:

. Q _н^р - низшую рабочую теплоту сгорания топлива;

. Q _{ф . т} - физическую теплоту, вводимую в теплогенератор с топливом, если топливо предварительно нагревается (мазут);

. Q _{ф . в} - физическую теплоту, вводимую в теплогенератор с воздухом, если нагрев воздуха происходит вне котельного агрегата (воздухоподогре­ватель);

. Q _пар - физическую теплоту, вводимую в теплогенератор с паром, при паровом распылении топлива (паромеханические форсунки).

Следовательно: Q _р^р = Q _н^р + Qф._т + Q _ф._в + Q _пар.

Расходная часть теплового баланса Q _расх включает в себя полезно ис­пользованную теплоту Q ₁, а также потери теплоты с уходящими топочны­ми газами Q₂, химической Q₃ и механической Q₄ неполнотой сгорания топ­лива, от наружного охлаждения Q₅, с физической теплотой шлаков Q₆, на аккумуляцию ограждающих конструкций Q _ак (при нестационарных услови­ях работы установки).

Следовательно: Q _расх = Q₁ + Q₂ + Q3 + Q₄ + Q₅ + Q₆ + Q _ак. Уравнение теплового баланса имеет вид Q _р^р = Q _расх.

Разделив каждый член уравнения теплового баланса на Q _р^р и умножив на 100 %, получим другую запись уравнения теплового баланса:

100 = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆.

Дата добавления: 2013-12-13