Тепловые потери теплогенерирующей установки

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И РАСХОД ТОПЛИВА ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА

Коэффициентом полезного действия брутто ц_бр, %, называется отно­шение полезно используемой теплоты Q₁ к располагаемой Q _р^р: ц_бр = (Q ₁ / Q _р^р)-100, %.

Доля полезно используемой теплоты q1 = (Q₁ /Q _р^р) • 100, %.

Тогда имеем, что q ₁ = _Лбр.

Следовательно, коэффициент полезного действия брутто

При выработке тепловой энергии следует учитывать расход тепловой энергии на собственные нужды q_сн (привод насосов, тягодутьевых уст­ройств, на обдувку, деаэрацию, мазутное хозяйство и т.д.). В связи с этим введено понятие КПД нетто.

Натуральный расход топлива В_н, кг/с, м³/с, при нормальных условиях сжигания (при t = 0 °С и Р = 760 мм рт. ст), в паровом и водогрейном ко­тельном агрегате определяется по формулам:

В _н = (DMi _п ) / (Q^ _бр),. для водогрейного теплогенератора

где D - паропроизводительность теплогенератора, кг/с; Д i _п - прирост эн­тальпии пара и питательной воды, кДж/кг; Q _р^р - располагаемая теплота,

кДж/кг, кДж/м³; _Цбр - КПД брутто; G - расход воды через водогрейный ко­тел, кг/с; Д i _в - прирост энтальпии горячей и холодной воды, кДж/кг.

При сжигании газа и мазута расчетный расход топлива В_р равен нату­ральному расходу В_н, так как потери теплоты от механической неполноты сгорания q ₄ = 0.

Работа теплогенерирующей установки сопровождается потерями теп­лоты, выраженными обычно в долях, %: q_i = (Q_i / Q _р^р)-100.

1. Потери теплоты с уходящими топочными газами теплогенератора q₂ = (Q2 /Q _р^р ) • 100, %.

В котельной установке это, чаще всего, наибольшая часть тепловых потерь. Потери теплоты с уходящими топочными газами можно понизить за счет:

. снижения объема дымовых топочных газов, путем поддержания требуемого коэффициента избытка воздуха в топке а _т и уменьшения присосов воздуха;

. снижения температуры уходящих топочных газов, для чего приме­няют хвостовые поверхности нагрева: водяной экономайзер, воздухоподог­реватель, контактный теплообменник.

Температура уходящих топочных газов (140…180 °С) считается рен­табельной и во многом зависит от состояния внутренней и внешней по­верхности нагрева труб котла, экономайзера. Отложение накипи на внут­ренней поверхности стенок труб котла, а также сажи (летучей золы) на внешней поверхности нагрева существенно ухудшают коэффициент тепло­передачи от топочных газов к воде и пару. Увеличение поверхности эконо­майзера, воздухоподогревателя для более глубокого охлаждения дымовых газов не является целесообразным, так как при этом уменьшается темпера­турный напор и увеличивается металлоемкость.

Повышение температуры уходящих топочных газов может произойти в результате неправильного процесса эксплуатации и сжигания топлива: большой тяги (топливо догорает в кипятильном пучке); наличия неплотности в газовых перегородках (газы напрямую идут по газоходам, не отдавая теплоты трубам), а также при большом гидравлическом сопротивлении внутри труб (за счет отложения накипи и шлама).

2. Химический недожог q₃ = (Q₃ /Q _р^р) • 100, %.

Потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива опреде­ляются по результатам анализа летучих горючих веществ Н₂, СО, СН₄ в уходящих дымовых топочных газах. Причины химической неполноты сго­рания: плохое смесеобразование, недостаток воздуха, низкая температура в топке.

3. Механический недожог q₄ = (Q₄ /Q _р^р) ⋅ 100, %.

Потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, харак­терны для твердого топлива и зависят от доли провала топлива через ко­лосниковую решетку в систему шлакозолоудаления, уноса частичек несгоревшего топлива с дымовыми газами и шлаком, который может оплавить частицу твердого топлива и не дать ей сгореть.

4. Потери теплоты от наружного охлаждения ограждающих конструкций q₅ = (Q₅ /Q _р^р) ⋅ 100, %.

Они возникают ввиду разности температуры наружной поверхности теплогенератора и окружающего наружного воздуха. Они зависят от каче­ства изолирующих материалов, их толщины. Для поддержания q₅ в задан­ных пределах необходимо чтобы температура наружной поверхности теплогенератора - его обмуровки, не превышала 50 °С.

Потери теплоты q₅ уменьшаются по ходу движения топочных газов по газовому тракту, поэтому в теплогенераторе введено понятие коэффициен­та сохранения теплоты ϕ = 1 - 0,0 1q₅.

5. Потери с физической теплотой шлака q₆ = (Q ₆ / Q _р^р) ⋅ 100, %.

Они возникают за счет высокой температуры шлаков около 650 °С и характерны только при сжигании твердого топлива.

Дата добавления: 2013-12-13