Тепловой баланс теплогенератора.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Тепловой баланс теплогенератора.



Каждый кг топлива, сжигаемый в котельном агрегате, дает тепло в кол-ве, соответствующем теплоте сгорания его рабочего состава, QPH ккал/кг. Но не все это тепло полезно используется. Задача рационального подбора и комбинирования отдельных элементов котельного агрегата заключ. в снижении размера неизбежных потерь до минимума. Сокращать потери необходимо в процессе эксплуатации.

Баланс тепла котельного агрегата, считая на 1 кг сжигаемого топлива, выражается следующим равенством:

QPP = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 ± Q6 + Q6 ШЛ +

+ Q6 ОХЛ ккал/кг, где

QPPрасполагаемое тепло – это кол-во теплоты, которое подводится в котельный агрегат с единицей массы топлива;

Q1 – полезно используемое тепло, получаемое в виде пара или горячей воды;

Q2 – потеря тепла с уходящими из котельного агрегата и выбрасываемыми в атмосферу продуктами сгорания;

Q3 – потеря тепла от хим. неполноты сгорания;

Q4 – потеря тепла от механ. неполноты сгорания;

Q5 – потеря тепла всеми элементами котельного агрегата в окр. среду;

Q6 – вел-на, учитывающая неустановившееся тепловое состояние;

Q6 ШЛ – потери физ. тепла с удаленными из топки золой и шлаком;

Q6 ОХЛ – потеря тепла на охлаждение не включенных в циркуляцию котла панелей и балок топки.

Все вел-ны имеют размерность в ккал/кг.

Вел-на Q6 входит в баланс со знаком плюс в том случае, если агрегат только что растапливается, стенки обмуровки еще холодные и аналогично с поверхностями нагрева котла обмуровка отнимает тепло от проходящих по газоходам газов. Если котельный агрегат переводят на работу с пониженной нагрузкой, накаленные стенки обмуровки начинают отдавать тепло менее нагретым газам. Тогда в у-ии теплового баланса опять появляется Q6, но со знаком минус, т.к. обмуровка в этом случае является как бы дополнительным источником тепла.

Если обе части у-ия разделить на QPP и умножить на 100, то получится новое выражение баланса тепла, по которому использованное тепло и потери выражены в процентном отношении к располагаемому теплу:

100=q1 + q2 + q3 + q4 + q5 ± q6 + q6 ШЛ + q6ОХЛ

Поскольку баланс тепла подсчитывается от 0 ºС, к теплоте сгорания топлива надо присоединить тепло, приносимое с воздухом, физическое тепло топлива и тепло форсуночного пара при паровом распыливании мазута или паровом дутье, поэтому:

QPP = QРН + QВЗ. ВНШ + iТЛ + QФ ккал/кг, где

QВЗ. ВНШ – тепло, внесенное с поступающим в котельный агрегат воздухом;

QФ – тепло, вносимое в котельный агрегат с форсуночным паром при паровом распыливании мазута.

iТЛ – физическое тепло топлива.

Схемы движения среды в поверхностях нагрева.

 

 

Механические слоевые топки. Воздушный режим. Последовательность расчета.

Из рассмотрения рабочего процесса ручной колосниковой топки видно, что кочегар, обслуживающий топку, должен пода­вать топливо на решетку, распределяя его равномерно по пло­щади решетки, производить шуровку слоя и систематически очи­щать топку от накапливающегося шлака. Таким образом, обслу­живание ручной колосниковой решетки связано с применением тяжелого физического труда.

В целях освобождения кочегара от утомительного физического труда, даже в установках небольшой производительности, внед-ряются устройства, механизирующие подачу топлива, шуровку слоя и удаление шлаков. Энергетики коммунального хозяйства должны неуклонно выполнять указание И. В. Сталина, сделан­ное им в речи, произнесенной на совещании хозяйственников 23 июня 1931 г., о том, что ...«механизация процессов труда является той новойдля нас и решающейсилой, без которой невоз­можно выдержать ни наших темпов, ни новых масштабов произ­водства».1

Топки, в которых механизированы процессы подачи топлива на решетку, отвода очаговых остатков и шуровки слоя топлива называются механическими слоевыми топками; если механизирована только одна или две операции, топку назы­вают пол у механической.

К числу полумеханических слоевых топок относится:

а) при механизации одной операции— подачи топлива в
топку:

б) при механизации двух операций — подачи топлива и уда­
ления шлака:

цепные решетки;

горизонтальные топки с нижней подачей. К механическим слоевым топкам относятся: неподвижная решетка с шурующей планкой; наклонно-переталкивающая решетка.

Газомазутные горелки и топки.

Жидкое топливо, сжигаемое в топках, подвергается предварительному распылению

с помощью форсунки, являющейся элементом горелки. Под горелкой в общем случае понимается агрегат, включающий помимо форсунки воздухонаправляющий аппарат, запальное устройство и механизм управления.

В зависимости от способа распыления топли-ва форсунки подразделяются на четыре класса: механические, паровые, воздушные (пневматические) и комбинированные Форсунки с механическим распылением разделяют на прямоструйные, центробежные и ротационные. В прямоструйных форсунках дробление струи топлива на мельчайшие капли происходит при его продавливании под значительным давлением (1-2 Мпа) через сопло малого диаметра.

В центробежных форсунках топливо распыляется под действием центробежных сил, возникающих при закручивании топливного потока.

В ротационных форсунках топливо подается внутрь быстро вращающегося распыливающегося стакана, где оно растекается под действием центробежных сил, образуя тонкую пленку. На выходной кромке стакана тонкая пленка подхватывается подводимым первичным воздухом.

Паровые и пневматические форсунки можно объединить в один класс – форсунки с распыливающей средой. В паровых форсунках в качестве такой среды используют водяной пар с давлением 0,4-1,6 Мпа., а в пневматических форсунках используют воздух низкого (0,002-0,008 Мпа) и высокого (0,2-1 Мпа и выше) давления.

Горелка– это устройство, предназначенное для подачи газа к месту сжигания, смешивания его с воздухом, обеспечения стабильного сжигания и регулирования горения.

По способу смешивания газа с воздухом горелки бывают:

- без предварительного смешивания,

- с частичным смешиванием,

- с полным смешиванием.

По устройству – диффузные, инжекционные, смесительные и комбинированные (газомазутные).

По давлению – низкого и среднего. Низкое давление – газ до 500 мм вод.ст. (5кПа), воздух до 100 мм вод.ст. (1кПа); среднее давление – газ 500-15000 мм вод.ст. (5-150 кПа), воздух 100-300 мм вод.ст. (1-3 кПа).

Диффузные горелки

В этих горелках газ смешивается с воздухом в следствие взаимной диффузии газа и воздуха на границах вытекающего потока. Их ещё называют горелки внешнего смешивания. Они представляют собой заглушенный в торце отрезок трубы, вдоль которого – один или два ряда отверстий, просверленных в шахматном порядке. Эти горелки отличаются простотой конструкции и обслуживания, бесшумностью. Основные недостатки – проблемы, связанные с регулированием горения, высокий коэффициент избытка воздуха.

Инжекционные горелки

В этих горелках первичный воздух подсасывается за счёт инжекции газа, выходящего из сопла. Для улучшения инжекции горелка имеет суживающуюся

часть (конфузор), цилиндрическую и расширяющуюся (диффузор). Созданная в горелке газо-воздушная смесь через отверстие насадки или стабилизатора поступает в топку котла, где смешивается с вторичным возду-хом и сгорает. С увеличением расхода газа в горелке увеличивается скорость его выхода из сопла и соответственно увеличивается количество подсасываемого воздуха.

Смесительные горелки

Горелки с принудительной подачей воздуха вентилятором называют двухпроводными, смесительными (газ и воздух подаются по двум трубам и смешиваются в горелке). Они работают в основном на низком давлении газа, но некоторые конструкции рассчитаны и на среднее. Подача воздуха под давлением даёт возможность обеспечить большую тепловую мощность при сравнительно не больших размерах горелки.

Для лучшего перемешивания газ выходит через многочисленные отверстия, направленные под углом к потоку воздуха.

Во многих конструкциях горелок этого типа воздуху придают вращательное движение. Для этого используют завихрители с постоянным и регулируемым углом установки лопаток, придают горелке лепестковую форму или вводят воздух тангенциально в горелку цилиндрической формы.

Горелки позволяют регулировать длину и светимость факела, а также подавать к месту горения воздух, предварительно подогретый за счёт тепла отходящих газов. Полнота сгорания газа может быть обеспечена при минимальном коэффициенте избытка воздуха.

Недостатком этой горелки является:

затрата электроэнергии на привод вентилятора;

необходимость своевременного и надёжного отключения подачи газа при остановке вентилятора

 

Водяные экономайзеры.

Водяные экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды уходящими продуктами сгорания, которые для лучшего теплообмена двигаются сверху вниз, а вода – снизу вверх.

Экономайзеры разделяются на поверхностные и контактные.

Поверхностные экономайзеры различают по конструктивным признакам, а также по принципу работы:

питательные (нагрев воды для питания котлов) и теплофикационные (нагрев воды

для систем отопления);

чугунные и стальные (материал конструкции);

«кипящего» и «некипящего» типа (схема присоединения и степень нагрева воды);

групповые и индивидуальные (размещение относительно котлов).

Чугунные экономайзеры собирают из чугунных ребристых труб длиной 2 и 3 метра, соединённых между собой чугунными калачами (коленами). Несколько горизонтальных рядов труб (до восьми) образуют группу, группы компонуют в одну или несколько колонны, разделённые металлической перегородкой. Группы собирают в каркасе с глухими стенками из теплоизоляционных плит, обшитых металлическими листами. Торцы экономайзеров закрывают съёмными металлическими щитами. Экономайзеры оборудуются стационарными обдувочными устройствами, встроенными в блоки. Количество горизонтальных рядов, которые обдуваются одним устройством, не должно превышать четырёх.

Преимуществом чугунных экономайзеров является их повышенное сопротивление к химическому и механическому разрушению. Эти экономайзеры бывают только «некипящего» типа. При этом температура воды на входе в экономайзере должна быть на 5…10°С выше температуры точки росы уходящих газов (53…56°С для природного газа), а на выходе из экономайзера – на 40°С ниже температуры насыщенного пара, при соответствующем давлении в котле, - при групповом и на 20°С при индивидуальном экономайзере. Чтобы предотвратить вскипание воды, температура уходящих газов за котлом не должна превышать 400°С.

Стальные экономайзеры, которые применяются для котлов с избыточным давлением пара выше 23 кгс/см2, представляют собой несколько секций змеевиков, изготовленных из труб диаметром 28…38 мм с толщиной стенки 3 или 4 мм. Змеевики стальных экономайзеров типовых конструкций изготавливают длиной 1820 мм. Отдельные пакеты змеевиков не должны иметь более 25 рядов и высоту более 1,5 м. между пакетами предусмотрены разрывы 550…600 мм для размещения обдувочных устройств. Стальные экономайзеры бывают «некипящего» и «кипящего» типа. В последних допускается вскипание и частичное испарение (до 25 %) питательной воды. Эти экономайзеры не отделяются от барабана котла отключающим устройством. При сжигании природного газа температура воды на входе в стальной экономайзер должна быть не ниже 65°С.

Контактные экономайзеры позволяют снизить затраты топлива на 10% и компонуются с котлами ДКВР и другими котлами. Эти агрегаты состоят из контактной части, промежуточного теплообменника, водяного объёма и трубного водораспределителя. За счёт контакта орошающей воды и продуктов сгорания на промежуточном теплообменнике происходит процесс теплообмена, который даёт возможность экономить топливо.

Воздухоподогреватели.

Воздухоподогреватели предназначены для подогрева воздуха перед подачей его на горелки котла за счёт тепла уходящих газов. При подогреве воздуха улучшаются условия сжигания топлива и увеличивается к.п.д. котельной установки.

Воздухоподогреватели устанавливают за водяным экономайзером по ходу дымовых газов. Если необходимо подогреть воздух до температуры 300…400°С, то воздухонагреватель размещают до и после экономайзера. Для подогрева воздуха используют рекуперативные (трубчатые) и регенеративные (пластинчатые) воздухоподогреватели.

Чтобы предотвратить конденсацию водяных паров, находящихся в дымовых газах, температура воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, должна быть на 5…10°С выше температуры точки росы продуктов сгорания, а при сжигании высокосернистых мазутов –

не ниже 80°С. Для этого холодный воздух предварительно подогревают паром или смешивают с некоторым количеством нагретого воздуха, который поднимается к всасывающему патрубку дутьевого вентилятора.

58. Гарнитура котлов. Гарнитурой называют устройства, которые предназначены для обслуживания котлоагрегата и защиты обмуровки от разрушения при взрыве. К гарнитуре котлов относятся:

- топочные дверцы для твёрдого топлива, фронтальная плита для жидкого и газообразного топлива;

- люки – лазы;

- лючки;

- взрывные клапаны;

- поворотные и выдвижные заслонки (шибера);

- обдувочные аппараты.

Фронтальная плита служит для крепления газовых горелок (мазутных форсунок) и некоторых узлов систем автоматики.

Люки – лазы служат для осмотра, очистки и ремонта внутренних частей котлов, топок и газоходов.

Лазы в барабанах котлов должны быть круглой, эллиптической или овальной формы. Диаметр круглого лаза должен быть не менее 400 мм, а размеры по осям эллиптического или овального лаза – не менее 300 ...400 мм. Крышка лаза массой больше 30 кг должна иметь устройство для облегчения открывания и закрывания.

В стенах топки и газоходов должны быть лазы, смотровые окошечки и лючки, обеспечивающие возможность контроля за горением и состоянием поверхностей нагрева обмуровки, а также за изоляцией частей барабанов и коллекторов.

Прямоугольные лазы должны быть размером не менее 400...450 мм и круглые не менее 450 мм для обеспечения возможности проникновения внутрь топки и газоходов для осмотра внешних поверхностей элементов котла.

В роли лазов могут использоваться топочные дверцы и амбразуры горелочных устройств, при условии, что их размеры не меньше указанных. Лючки ещё служат для установки обдувочных устройств и термометров сопротивления, для внесения запальника при розжиге.

Дверки и крышки лазов и лючков должны быть крепкими и плотными, их конструкция должна исключать возможность самооткрывания.

Взрывные клапаны устанавливают на котлах с камерным сжиганием газообразного и жидкого топлива и служат для смягчения силы взрыва и предохранения обмуровки котлоагрегата и кладки газоходов от разрушения. Клапаны размещаются в тех местах, где они не представляют опасности для персонала. Если это сделать невозможно, их оборудуют отводными коробами или огораживают щитами со стороны возможного нахождения людей. Количество, размещение и размеры проходного сечения взрывных клапанов определяется проектом котла.

Поворотные и выдвижные заслонки (шибера) служат для регулирования тяги. В котлах, работающих на газообразном топливе, в верхней части вертикального шибера должно быть отверстие, величина которого устанавливается проектом, но не менее 50 мм. В шиберах, размещённых горизонтально, отверстие может быть в любом месте.

Обдувочные аппараты предназначены для очистки паром или сжатым воздухом наружных поверхностей нагрева котлоагрегата от загрязнения и сажи. Выпускаются стационарные (вращающиеся и выдвижные) и переносные (с ручным обслуживанием) аппараты.

 

4. Понятие о массах топлив. Элементарный состав. C + SO+K + H + O + N + A + W = 100%   Горючие элементы топлива – углерод, водород, сера. Чем больше процентное содержание горючих элементов в топливе, тем выше его теплота сгорания – вел-на, указывающая кол-во тепла, выделяемого при сжигании 1 кг или 1 м3 топлива. Углерод –важнейшая горючая составляющая топлива. Чем больше углерода в топливе, тем выше теплота сгорания, но тем сложнее оно воспламеняется. Общая сера, находящаяся в топливе, разбивается на две части – горючую и негорючую. Минеральная сера (негорючая) входит в состав золы, а летучая (горючая), в свою очередь, может быть расчленена на две составляющие: органическую и колчеданную серы. Сера в топливе, несмотря на то, что часть ее сгорает, считается примесью нежелательной, так как продукты ее сгорания вредно действуют на отдельные элементы котельной установки и загрязняют окружающий воздух. Кислород –тепло не выделяет. Содержание кислорода снижается с возрастом топлива. (содерж. ≈ 40%). Азот –элемент инертный, не участвует в реакции горения. Из топлива азот попадает в уходящие газы и примешивается к азоту воздуха, подаваемого для горения. Азот и кислород назыв. внутренним балластом топлива; зола и влага – внутренний балласт топлива. Зола –минеральный остаток, получаемый при полном сгорании топлива. Это результат разложения частичного окисления минеральных примесей топлива. Накопление золы в ископаемом топливе происходит в три периода: - первичная – попадает в топливо вместе с исходной массой. - вторичная – попадает в топливо из вне в процессе преобразования исходной массы. - третичная – попадает в топливо при добыче и транспортировке. Легкоплавкая зола – t < 1350ºC Среднеплавкая зола - t = 1350 - 1450ºC Тугоплавкая зола - t > 1450ºC Зола, прошедшая стадию разложения и плавления и превратившаяся в спекшуюся сплавленную массу, носит название шлак. Влага –примесь балластная, которая сильно снижает тепловой эффект горения. Вода своим присутствием уменьшает долю горючих элементов в единице массы или объема топлива, она, испаряясь, отнимает часть тепла. Влагу в топливе подразделяют: - внешняя – не имеет хим. связи с в-ом, удерживается механически и делиться на поверхностную и капиллярную. - внутренняя – хим. связана с органической частью топлива. - гидратная – хим. связана с минеральной частью. CА + SА O+K + HА + OА + NА + AА + WА = 100% - аналитическая масса топлива –масса топлива, влага которого находится в равновесном состоянии с влагой воздуха в помещении с t > 200ºC и относительной влажностью 60%. Cр + Sр O+K + Hр + Oр + Nр + Aр + Wр = 100% - рабочая масса топлива –топливо, сжигаемое в топках котлов и печей. Исключив из рабочей массы топлива влагу, получим сухую массу топлива: CС + SС O+K + HС + OС + NС + AС = 100% Данные сухого состава используются для определения засоренности топлива золой. Исключая из сухого состава золу, получаем состав топлива по горючей массе: CГ + SГ O+K + HГ + OГ + NГ = 100% По этому составу можно более точно выявить структуру топлива того или иного месторождения, исключив воздействие на него внешних условий (метеорологических факторов и способов добычи). Наиболее полно оценить качество топлива, определить время его геологического образования можно по его органическому составу, исключив серу: CО + SО O+K + HО + OО + NО = 100%     12. Закон Аррениуса. При фиксированной температуре реакция возможна, если взаимодействующие молекулы обладают определенным запасом энергии. Аррениус эту избыточную энергию назвал энергией активации, а сами молекулы активированными. По Аррениусу константа скорости k и энергия активации Ea связаны соотношением, получившим название уравнения Аррениуса: k = A- E / RT Здесь А – предэкспоненциальный множитель, R – универсальная газовая постоянная, Т – абсолютная температура. Т.о. при постоянной температуре скорость реакции определяет Ea. Чем больше Ea, тем меньше число активных молекул и тем медленнее протекает реакция. При уменьшении Ea скорость возрастает, а при Ea = 0 реакция протекает мгновенно. Величина Ea характеризует природу реагирующих веществ и определяется экспериментально из зависимости k = f(T). На рис. видно, что затрачиваемая на перевод начальных продуктов в активное состояние (А* – активированный комплекс) энергия затем полностью или частично вновь выделяется при переходе к конечным продуктам. Разность энергий начальных и конечных продуктов определяет ΔH реакции, которая от энергии активации не зависит. Т.о., по пути из исходного состояния в конечное сис-ма должна преодолеть энергетический барьер. Только активные молекулы, обладающие в момент столкновения необходимым избытком энергии, равным Ea, могут преодолеть этот барьер и вступить в химическое взаимодействие. С ростом температуры увеличивается доля активных молекул в реакционнной среде. Предэкспоненциальный множитель A характеризует общее число соударений. Для реакций с простыми молекулами A близок к теоретической величине столкновений Z, т. е. A = Z, рассчитываемой из кинетической теории газов. Для сложных молекул A ≠ Z, поэтому необходимо вводить стерический фактор P: A = ZP Стерический фактор учитывает то обстоятельство, что для взаимодействия сложных активных молекул необходима определенная взаимная ориентация. Таким образом, уравнение Аррениуса имеет вид: k=(ZPe) - E / RT . Здесь Z – число всех соударений, P – доля соударений, благоприятных в пространственном отношении (принимает значения от 0 до 10–9), - E/RT– доля активных, т. е. благоприятных в энергетическом отношении соударений.   20. Потеря тепла с уходящими газами и выбор оптимальной температуры уходящих газов (Q2). Вел-на потери тепла с уходящими газами, считая на 1 кг топлива, зависит от их теплосодержания, т.е. от произведения объема газов на их теплоемкость и на тем-ру при выходе из котельного агрегата, за вычетом теплосодержания холодного воздуха котельной, который был использован в топке и присосан через неплотности обмуровки. Вел-на потери тепла с уходящими газами с учетом механического недожога опр.: Q2 = (IУХ – IХ. ВЗ.) (1 – q4/100) ккал/кг, где IУХ – теплосодержание уходящих продуктов сгорания; Для того чтобы максимально повысить КПД и тем самым сберечь топливо необходимо довести потерю тепла с уходящими газами до минимума, т.е. уменьшить объем уходящих газов за счет снижения избытка воздуха и снизить тем-ру уходящих газов. Коэф-т избытка воздуха снижается в зависимости от того, насколько рациональна конструкция топки и насколько правильно она эксплуатируется. Тем-ра уходящих газов также зависит от условий эксплуатации. При загрязненных поверхностях нагрева накипью, и в особенности золой и сажей, ухудшаются условия передачи тепла и одновременно повышается тем-ра уходящих газов. Не допускают снижения разности тем-ры м/д уходящими газами и поступающей водой или воздухом ниже 50º. В протии-вном случае хвостовые поверхности будут работать при очень малом температурном напоре и потребуют больших затрат металла на их изготовление. Чем ниже тем-ра уходящих газов, а следовательно, меньше и потеря тепла с уходящими газами, тем выше КПД. В результате повышения КПД уменьшается часовой расход топлива при заданной теплопроизводительности паровой или водогрейной котельной установки. Но с др. стороны, развивая экономайзерные поверхности или поверхности воздухоподогревателя, увеличивают расходы на эти добавочные поверхности нагрева. На этом основания тем-ра уходящих газов выбирается порядка 150 – 170 ºС, причем наблюдается тенденция к дальнейшему ее снижению. 21. Состав газообразных продуктов сгорания при полном и неполном сгорании. В общем случае в состав газообразных продуктов неполного сгорания могут входить СО, Н2, СН4, СmHn. Тогда состав продуктов неполного горения запишется: СО22О+SO2+CO+H2+CH4+CmHn+O2+N2==100 где: СО, Н2, СН4, СmHn и т.д. - содержание углекислоты, водяного пара, сернистого газа, окиси углерода и других компонентов, % по объёму. Свободный кислород в состав продуктов горения попадает как с излишком воздуха, так и вследствие недоиспользования его при неполном окислении горючих элементов. Азот попадает в продукты сгорания и с воздухом, и из сжигаемого топлива, содержащего азот. Часто неполнота сгорания определяется в основном окисью углерода и тогда упрощённый состав продуктов неполного горения выражается уравнением: СО22О+SO2+O2+N2+CO =100 Состав продуктов полного горения запишется в виде: СО22О+SO2+O2+N2 =100 Массовое количество газообразных продукт-ов сгорания топли­ва выражается суммой количества сжигаемого топлива и количества воздуха, подаваемого для его сжигания. Количество продуктов сгорания приходящихся на 1 кг топлива, запишется, кг/кг: MГ = 1+α L0 Полный объем газообразных продуктов неполного сгорания 1 кг топлива обычно представляют как сумму парциальных объемов сухих газов (VСГ) и водяных паров (VН2О), т.е. VГ = VСГ + VН2О, здесь: VСГ = VСО2 + VSO2 + VСO + VO2 + VN2 Коэффициент избытка воздуха при неполном сгорании топли­ва с учетом образования только СО находят по формуле: α = 1 / [ 1 – 3,67 (О2 – 0,5СО) / N2] Полный объем газообразных продуктов полного сгорания 1 кг жидкого и твердого топлива (м3/кг) или 1 м3 газообразного топли-ва (м33) принято записывать в виде: VГ = VRО2 + VH2O + ΔVB + V0     29. (Q3 и Q4) в тепловом балансе. Потери от хим. и механ. неполноты сгорания топлива целиком зависят от топлива, способа его сжигания, конструкции топки и ее обслуживания. В случае нормальной эксплуатации котельных установок, когда процесс горения горючих летучих в-ств полностью заканчивается в топочном пространстве и отсутствует частичное догорание в газоходах, вел-на Q3 остается постоянной. Изменяются лишь процентные значения СО и RО2. Если газ догорает в газоходах, для получения правильных результатов анализ его лучше проводить за котельным агрегатом. Потеря тепла от химической неполноты сгорания: q3 = (Q3 / QPP)100%. Для того, чтобы потеря от химической неполноты сгорания не превышала нормальной вел-ны, объем топочного пространства должен работать с допустимым тепловым напряжением: (Q/V) = BpQpH / VT ≤ (Q/V)ДОП BpQpH – кол-во тепла, выделяющееся в топке VT – объем топочного пространства в м3. Потери от хим. и механ. неполноты сгорания топлива целиком зависят от топлива, способа его сжигания, конструкции топки и ее обслуживания. Механ. поджог топлива расчленяется на три части: потеря от провала топлива через зазоры колосниковой решетки, потери в шлаках и с уносом. Потеря от провала при правильном конструировании полотна решетки обыкновенно незначительная. Потеря в шлаках, особенно для многозольного топлива, может достигать довольно больших размеров. Чем выше зольность, тем большее кол-во тв. частиц топлива в слое не сгорит вследствие обволакивания шлаком, затрудняющим доступ к ним воздуха. С уносом горючих частичек в трубу и газоходы бороться сложнее. При неспекающемся коксе потеря от унося сильно возрастает, особенно при большом кол-ве мелочи. Мелочь топлива выноситься из слоя воздухом и газами. Наиболее мелкие фракции мелочи сгорают в топочном пространстве, а остальные поднимаются высоко. Лишь более крупные из них снова опустятся на решетку. Опускается назад только часть топлива, не залетевшая в газоход, другая - попадает в унос, составляя потерю от механического недожога. Для того, чтобы потеря уноса не превышала нормальной вел-ны, зеркало горения пов-сти горящего слоя топлива топки должно работать с допустимым тепловым напряжением: (Q/R) = BpQpH / R ≤ (Q/R)ДОП BpQpH – кол-во тепла, снимаемого с зеркала горения R – площадь зеркала горения Бороться с повышением уноса из слоя топлива можно, снижая избыток воздуха, тогда уменьшаться скорости движения газа через слой, повысятся тем-ры в слое и в топочном пространстве, что будет содействовать лучшему сжиганию мелочи. Унос топлива можно снизить, если увеличить объем топочного пространства, в пределах которого сгорают тв. частички топлива. Потеря тепла от механической неполноты сгорания на 1 кг топлива выражается рав-ом: Q4 = QПР4+QШЛ4+ QУН4 ккал/кг или, деля на QPP и умножая на 100, получаем: q4 = qПР4+qШЛ4+ qУН4 %.     38. Технологическая схема приготовления угольной пыли. Для переработки кускового твердого топлива в пылевидное состояние должны быть выполнены следующие основные операции: первичная обра­ботка, сушка, размол, отделение в процессе размола готовой пыли от него­товой, требующей дополнительного размола. Кроме того, необходимо вы­полнить ряд вспомогательных операций. Первичная обработка топлива заключается в отделении металлических предметов и щепы, случайно попавших в топливо, грохочении и дроблении его, отделении серного колчедана. Удалять из топлива попадающие в него при добыче и транс­порте стальные предметы (болты, гайки, железнодорожные костыли и т. п.) и щ е п у требуется для предотвращения повреждений быстро движущихся элементов механизмов, в которых осуществляется дробление и размол. Грохочение применяют для того, чтобы отделить от сырого топлива мелочь размером менее 15 или 25 мм (в зависимости от способа размола), которая не требует дальнейшего измельчения перед подачей в мельницу, что позволяет устанавливать дробилки меньшей производитель­ности и сократить расход электроэнергии на дробление. Дробить топ­ливо необходимо для повышения эффективности процессов сушки {материал сушится тем быстрее, чем он мельче) и размола (крупные куски уменьшают производительность мелющих устройств). Топливо обычно дробят до максимального размера куска 15 или 25 мм. Отде­ление серного колчедана обусловлено тем, что вследствие большой твердости колчедан увеличивает износ дробилок и мельниц. Сушка сырого топлива необходима для повышения эффективности его размола, обеспечения надежного зажигания топливной пыли в топке и улуч­шения условий хранения и транспорта пыли. Влажное топливо плохо раз­малывается в мельнице, а пыль с высокой влажностью трудно зажигается, горит неустойчиво и легко гаснет; кроме того, ухудшается ее сыпучесть, она зависает в бункерах, в которых хранится, и забивает трубопроводы, в которых ее транспортируют. Требуемая степень подсушки определяется родом топлива, а также системой и схемой установки для приготов­ления пыли. Чаще всего процесс сушки совмещают с размолом топлива и осуществляют в самой мельнице горячим воздухом (сушильным агентом), подаваемым из воздухоподогревателя котельного агрегата. Размол топлива является целевой операцией пылеприготовления. Качественно размол и дробление одинаковы. Однако если при дроблении размер начального куска уменьшается в 5—20 раз, то при размоле кратность уменьшения частиц достигает 100—200 и более. В результате процесса раз­мола, совмещенного с сушкой, из топлива с размером куска порядка 15—25мм должно быть получено пылевидное топливо надлежащих тонкости размола и влажности, пригодное для эффективного и экономичного сжига­ния в факельном процессе. Отделение готовой пыли в процессе размола (сепарация) необходимо потому, что при размоле топлива одновременно с крупными, еще не подго­товленными для сжигания пылинками образуются достаточно тонкие час­тицы пыли. Если оставлять их в мельнице, то это повлечет за собой даль­нейший бесцельный размол их и соответственно уменьшит производитель­ность мельницы и увеличит расход электроэнергии на размол. Вспомогательные операции заключаются в транспортировании, взве­шивании, подаче и распределении сырого топлива и пыли на различных этапах процесса пылеприготовления.     46. Чугунные секционные котлы. Котлы бойлеры. Чугунные секционные котлы, именовавшиеся котлами Стреля или Стребеля, имеют органические недостатки, которые будут рассмотрены ниже. В настоящее время котлы этих конструкций вытесняются более совершенными конструкциями. Секционные котлы Стреля (рис. 45) состоят из полых чугун­ных секций прямоугольной формы и снабженных верти­кальными ребрами. Секции устанавливаются на постамент и соединяются между собой при помощи ниппелей конической формы, смазанных графитом. Секции стягиваются связями со скобами. Вода поступает в нижнюю распределительную трубу, образуемую нижними кольцами секций и их ниппелями, и пред­назначенную для разводки воды по внутренним полостям отдель­ных секций. Верхняя труба , составляемая из верхних колец секций и их ниппелей, служит для сбора воды, нагретой в сек­циях, и отвода ее в трубопровод подогретой воды. На приливы ребер секций устанавливают колосники 5, образующие колосни­ковую решетку; на нее через дверцы, имеющиеся у передней сек­ции, загружается топливо. Продукты сгорания топлива под­нимаются в топочном объеме кверху, огибают п


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.215.177.171 (0.026 с.)