20. Располагаемое тепло топлива.

Каждый кг топлива, сжигаемый в котельном агрегате, дает тепло в количестве, соответствующем теплоте сгорания его рабочего состава, ккал/кг. Но не все это тепло полезно используется. Задача рационального подбора и комбинирования отдельных элементов котельного агрегата заключается 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:

где – располагаемое тепло – это количество теплоты, которое подводится в котельный агрегат с единицей массы топлива;

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

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

– потеря тепла от химической неполноты сгорания;

– потеря тепла от механической неполноты сгорания;

– потеря тепла всеми элементами котельного агрегата в окружающую среду;

– потери физического тепла с удаленными из топки золой и шлаком.

Определение КПД по прямому балансу:

КПД по обратному балансу:

– тепло, внесенное с поступающим в котельный агрегат воздухом;

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

– тепло, расходуемое на разложение карбонатов сланцев.

– для мазута.

– для тв.газообр.топлив.

21. Потеря тепла с уходящими газами и выбор оптимальной температуры уходящих газов ( ).

Величина 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 температуру при выходе из котельного агрегата, за вычетом теплосодержания холодного воздуха котельной, который был использован в топке и присосан через неплотности обмуровки.

Величина потери тепла с уходящими газами с учетом механического недожога определяется:

где – 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 температуру уходящих газов.

Коэффициент избытка воздуха снижается в зависимости от того, насколько рациональна конструкция топки и насколько правильно она эксплуатируется.

Температура 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 температура уходящих газов.

Не допускают снижения разности температуры между уходящими газами и поступающей водой или воздухом ниже 50º. В противном случае хвостовые поверхности будут работать при очень малом температурном напоре и потребуют больших затрат металла на их изготовление.

Чем ниже температура 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 другой стороны, развивая экономайзерные поверхности или поверхности воздухоподогревателя, увеличивают расходы на эти добавочные поверхности нагрева. На этом основании температура уходящих газов выбирается порядка 150 – 170 ºС, причем наблюдается тенденция к дальнейшему ее снижению.