Рассмотрим влияние указанных параметров.

1. Паропроизводительность (D) – может изменяться в достаточно широком диапазоне. Для котлов с естественной циркуляцией от 100 до 30%. (минимальная нагрузка ограничена надежностью циркуляции)

Для прямоточных котлов минимальная нагрузка ограничивается условиями (надежностью) охлаждения поверхностей нагрева.

При использовании жидкого шлакоудаления, минимальная нагрузка ограничивается условиями надежного выхода жидкого шлака (Dmin=0.6Dном).

Повышение нагрузки (D) в котлах с естественной циркуляцией требует увеличения расхода топлива или тепловой производительности топки, что ведет к увеличению температуры газов () и скорости газов () в газоходах и приводит к увеличению и снижению . ().

Изменение температуры перегретого пара, с ростом паропроизводительности, будет зависеть от соотношения радиационных и конвективных частей пароперегревателя.

Для котлов с естественной циркуляцией, где, как правило, преобладает конвективная часть, она увеличивается.

Увеличение температуры уходящих газов () обуславливает повышение . Потеря тепла снижается с увеличением паропроизводительности. Потери тепла с недожогом топлива (q₃, q₄), с увеличением D, сначала снижаются, в виду повышения температуры процесса горения, а затем начинают возрастать, вследствие сокращения времени пребывания топлива в топке. Оптимальный режим работы котла ( = max), чаще всего имеет место при средней паропроизводительности, для которой минимальна сумма тепловых потерь ().

Следует отметить, что с ростом нагрузки котла, сокращается величина присосов воздуха (∆α) в газоходы. Поэтому для неплотных котлов, где величина присосов значительно превышает нормативные значения, потеря тепла с уходящими газами (q₂) может снижаться с повышением паропроизводительности (D), за счет снижения присосов. В этом случае, наиболее экономичный режим работы котла имеет место при максимальной нагрузке.

2. Коэффициент избытка воздуха в топке ().

Увеличение коэффициента избытка воздуха в топке () вызывает снижение температуры факела ().

Для достижения неизменной паропроизводительности (D=const), в котлах с естественной циркуляцией, необходимо увеличить расход топлива (В). Увеличение расхода топлива (В), в свою очередь, вызывает увеличение: температуры газов за топкой () и по всему газовому тракту, вплоть до уходящих газов (); объёма и скоростей продуктов сгорания (), что ведет к повышению доли конвективного тепла ().

Увеличение и вызывает увеличение . Потери тепла с недожогом топлива (q₃, q₄) минимальны при оптимальном коэффициенте избытка воздуха в топке.

Максимальный КПД брутто котла имеем при коэффициенте избытка воздуха в топке () соответствующем минимальным суммарным тепловым потерям.

Оптимальный коэффициент избытка воздуха в топке () следует определять с учетом расхода энергии на собственные нужды котла.

 

3. Температура питательной воды (t_ПВ).

 

Температура питательной воды() определяется работой регенеративных подогревателей в схеме регенерации турбоустановки и давлением пара питающих их отборов турбины ().

Снижение возможно, например, при отключении группы ПВД.

При постоянной паропроизводительности (D=const) увеличение потребует снижения расхода В топлива. В результате снижаются объёмы и температуры газов по газовому тракту котла, кроме воздухоподогревателя. Температура газов за экономайзером при этом увеличиться, вследствие снижения температурного напора и тепловосприятия экономайзера. Увеличиться температура горячего воздуха (), в котле с естественной циркуляцией снизится температура перегретого пара () В прямоточном котле, где границы поверхностей нагрева не зафиксированы, повышение температуры питательной воды снизит поверхность экономайзера и увеличит – пароперегревателя, что приведет к увеличению температуры перегрева. За счет снижения объёмов, скоростей и температуры газов (, , и J_Г), снижается доля конвективного тепла ().

Увеличение при снижении и , связано со снижением температурного напора в ЭКО (). В результате потери тепла с уходящими газами с увеличением несколько возрастает; остальные потери практически не меняются ( =Const). Таким образом, повышение температуры питательной воды снижает экономичность работы котла.

 

1. Влажность топлива ().

 

 

Увеличение влажности топлива ( ) ведет к снижению его теплоты сгорания () и адиабатической температуры в топке (). Поэтому для сохранения паропроизводительности (D=const) необходимо увеличить расход топлива (В). Снижение и увеличение объёма и скоростей продуктов сгорания ( и ) увеличивает долю и снижает долю .

Увеличение расхода топлива (В), в свою очередь, вызывает увеличение: температуры газов за топкой () и по всему газовому тракту, вплоть до уходящих газов (). В результате, вырастет потеря тепла с уходящими газами (q₂), увеличатся температура перегретого пара (в котле с естественной циркуляцией) и горячего воздуха ( и ).

В прямоточном котле изменение температуры перегретого пара будет зависеть от соотношения радиационных и конвективных частей пароперегревателя.

Снижение температуры горения в топке приведет к росту потерь тепла с недожогом топлива (q₃, q₄).

Следовательно, повышение влажности топлива всегда снижает экономичность работы котла.

 

5. Зольность топлива ().

Увеличение зольности топлива () ведет к снижению его теплоты сгорания () и адиабатической температуры в топке (). Несколько увеличится излучающая способность факела (а_Ф), возможно увеличение шлакования и загрязнения наружных поверхностей нагрева. Для сохранения паропроизводительности (D=const) необходимо увеличить расход топлива (В). Увеличение (В) вызывает увеличение и по всему газовому тракту вплоть до . Повышается температура горячего воздуха и уходящих газов (, J_УХ).

Изменение температуры перегретого пара будет зависеть от изменения долей радиационного и конвективного тепла в котле и от соотношения соответствующих поверхностей нагрева пароперегревателя.

Повышение объёма и температуры, уходящих газов, при повышении зольности топлива, увеличит потерю тепла с уходящими газами (q₂). Снижение температуры горения в топке приведет к росту потерь тепла с недожогом топлива (q₃, q₄).