Как рассчитывается нет!!!

4-26. Потери тепла в котле от химического и механического недожога

Потеря теплоты от химического недожога Q3(q3). Газы на выходе из топки могут содержать продукты неполного горения топлива СО, Н2, СН4, теплота сгорания которых не использо­вана. Суммарная теплота сгорания этих газов и обусловливает химический недожог. Причинами появления химического недожога могут быть: 1) недостаток окислителя (α < 1); 2) плохое перемешивание топлива с окислителем (α ≥ 1); 3) большой избыток воздуха; 4) малое или чрезмерно высокое удельное энерговы-деление в топочной камере qv, кВт/м³)

Потеря теплоты от механической непол­ноты сгорания топлива Q4(q4)- При горении твердого топлива остатки (зола, шлак) могут содержать некоторое количество несгоревших горючих веществ (в основном углерода). В результате химически связанная энергия топлива частично теряется. Потеря теплоты от механической неполноты сгорания включает ее потери вследствие: провала мелких частиц топлива через зазоры в колосниковой решетки Qпр; удаление некоторой части недогоревшего топлива со шлаком и золой Qшл; уноса мелких частиц топлива дымовыми газами Qyн, т.е. Q4=Qпр+Qун+Qшл

4-27.Потери тепла в котле от наружного охлаждения и с физ. теплом шлака

Потеря теплоты в окружающую среду Q₅ зависит от размеров и конструкции котла и топки, теплопроводности материала и толщины стенок обмуровки, тепловой произв-ти КА, темпе­ратуры наруж. слоя обмуровки и окружающего воздуха и т.д. Потери теплоты в окружающую среду распределяются по различ­ным газоходам котлоагрегата пропорционально теплоте, отдаваемой газами в этих газоходах. Эти потери учитывают, вводя коэффициент сохранения теплоты φ=1-q5/(q5+ηка. Потеря теплоты с физической теплотой удаляемых из топок золы и шлаков Q6 незна­чительна, и ее следует учитывать только при слоевом и камерном сжи­гании многозольных видов топлива (типа бурых углей, сланцев), для которых она составляет 1 —1,5%

4-28. Перечислить эксергетические потери в котле. Каковы пути снижения этих потерь?

Эксергия- максимальная работа, которая м.б совершена при обратимом переходе какой-л термодинамической системы из состояния с заданными параметрами в состояние равновесия с окружающей средой.

Потери эксергии вследствие необратимости процесса горения топлива, МВт:

, где Е_ТОП Е_В Е_ПС- соответственно эксергии топлива, воздуха и ПС.

Потери эксергии от необратимого теплообмена, МВт:

, где Е1 Е2- эксергии греющего потока т/н на входе и на выходе рассматриваемого участка; Е4 Е3- эксергии нагреваемого потока на входе и на выходе рассматриваемого участка; Е^НО_ПОТ- потери эксергии рассматриваемым участком от наружного охлаждения.

Потери эксерги от смешения потоков с различной темп, МВт: , где Ет1 Ет2- эксергии смешивающихся потоков; Есм- эксергия потока после смешения.

Пути снижения потерь: повышение темп подогрева воздуха вызывает повышение темп горения, что приводит к снижению потерь эксергии при горении. Повышение параметров пара приводит к уменьшению потерь от необратимости теплообмена. При этом эксергетический КПД котла увеличивается.

4-32. В чем заключается принцип сжигания твердого топлива в кипящем слое? Преимущества и недостатки

При слоевом процессе свободно лежащее на решетке топливо продува­ется снизу воздухом. Скорость газовоздушно­го потока в слое такова, что устойчивость слоя не наруша­ется. При увеличении скорости ду­тья создаваемая потоком подъемная сила может достигнуть значения, равного силе тяжести частиц, и устойчивость ча­стиц в слое нарушается; соответствующая этому скорость дутья называется критической. С дальнейшим увеличе­нием интенсивности дутья начинается «кипение» слоя, основная масса топливных ча­стиц поднимается над решеткой и совершает возвратно-по­ступательное движение вверх и вниз; при этом происходит интенсивное перемешивание топлива с окислителем. В кипящем слое скорость дутья превышает предел ус­тойчивости плотного слоя, однако средняя скорость газа в топке над слоем далека от скорости витания основной массы частиц, т. е. скорости, при которой частицы оказы­ваются взвешенными в потоке.

По сравнению с исходным (плотным) слоем при кипе­нии слой увеличивается в объеме в 1,5—2 раза. В 1 м³ ки­пящего слоя одновременно находится и реагирует около 400—600 кг топлива. Частицы топлива совершают в слое возвратно-поступательные движения до тех пор, пока их масса не уменьшится настолько, что они выносятся из слоя газовым потоком и догорают в потоке газов над слоем. . Благодаря интенсивному перемешиванию твер­дых частиц в псевдоожиженном слое практически выравнивается поле температур, устраняется опасность значительных перегревов и свя­занных с этим нарушений в протекании ряда технологических про­цессов.

Наряду с достоинствами псевдоожиженному слою присущи и недо­статки. Так, вызванное интенсивным перемешиванием твердых частиц выравнивание температур и концентраций в слое приводит к умень­шению движущей силы процесса

4-33. Циклонный способ сжигание твердого топлива. Преимущества и недостатки

Преимущество вихревое сжигание заключается в том что обеспечивается эффективное сжигание топлива с грубым размолом так как в циклонах создается высокое энерговыделение. Конструктивна циклонные топки выполняется с горизонтальными или вертикальными циклонами.

Трубы циклона ошипованы и покрыты огнеупорной обмазкой.

В циклоне развивается высокая температура при которой шлак находится в расплавленном состоянии и вытекает через ледку в нижней части циклона.

Горизонтальный циклоны улавливают до 90 % золы , а вертикальные 78% залы.

Применяют циклонные топки при сжигание сухих каменных и маловлажных бурых углей.

Применяют также вихревые топки с пересикающиемся струими эти топки дают экономическое сжигание каменных углей при высоком энерговыделении.

q_v=220 ÷350 кВт/м³

4-35. Цель и методы интенсификации радиационного теплообмена в топках котлов

Увеличение удельной тепловой нагруз­ки радиационной поверхности может быть достигнуто в ос­новном повышением адиабатной температуры горения. В меньшей степени на эффективность радиационного теп­лообмена влияет температура продуктов сгорания на вы ходе из топки и коэффициент тепловой эффективности поверхностей нагрева экранов и ширм. Повышение адиа­батной температуры горения данного топлива возможно путем снижения коэффициента избытка воздуха, уменьше­ния потерь от химического недожога и повышения температуры воздуха, используемого для сжигания топлива.

4-36. Методы интенсификации конвективного теплообмена в котлах.

Интенсификация конвективного теплообмена возможна путем повышения скорости т/н, в первую очередь ПС, а также уменьшением диаметра труб. Сокращаются необходимые конвективные элементы котла. Однако при повышении скорости газов имеет место увеличение аэродинамического сопротивления поверхности нагрева, пропорционально квадрату скорости газов, и соответственно повышение расхода электроэнергии на тягу.

Более широко используется второй путь повышения эффективности конвективной теплопередачи- уменьшение диаметра труб и эквивалентных каналов. При уменьшении диаметра труб аэродинамическое сопротивление трубных пучков при неизменной скорости газов даже несколько уменьшается.

4-39.Как рассчитывается движущий и полезный напор в контуре с естественной циркуляцией?

Простейший контур испарительной системы состоит из обогреваемой трубы, необогреваемой опускной трубы, со­единительного коллектора и барабана, в котором происхо­дит разделение пароводяной смеси на пар и воду .

За счет подвода теплоты в какой-то точке по высоте подъемной трубы происходит закипание воды, в этом слу­чае пароводяная смесь находится выше ее. За счет разно­сти удельных масс воды и пароводяной смеси в опускной и подъемной трубах возникает движение воды вниз, а па­роводяной смеси — вверх и устанавливается естественная циркуляция. Создаваемое при этом движущее давление за­трачивается на преодоление сопротивлений в системе. Дви­жущее давление циркуляции возникает за счет разности масс столбов воды и пароводяной смеси.Sдв=H(ρ’- ρ_СМЕСИ)g; ρ’- плотность воды при t_н

Движущее давление преодолевает сопротивление в подъемных и опускных трубах, следовательно, S=ΔP_{nод +} ΔP_oпус где ΔP_nод, ΔP_oпус — суммарные сопротивления в подъемных и опускных трубах, Па.

Разность движущего давления и сопротивления подъ­емной части циркуляционного контура составляет полез­ное давление, расходуемое на преодоление сопротивлений опускной части контура: S_пол = S — ∑p_под,

4-41. Какие существуют способы регулирования температуры перегретого пара?

В процессе эксплуатации котла удельное тепловосприятие пароперегревателя растёт быстрее, чем нагрузка котла и температура перегрева пара возрастает. В современных котлах применяют два способа регули­рования температуры пара: паровое и газовое. При паро­вом регулировании температура пара поддерживается по­стоянной путем изменения степени его охлаждения или изменения энтальпии пара, поступающего в пароперегре­ватель или в отдельные его ступени. При газовом регули­ровании осуществляется воздействие на тепловосприятие пароперегревателя за счет изменения передачи теплоты от газов к его поверхности нагрева.

С увеличением параметров растет темп-ра пара. Чем выше тепмература пер пара, тем выше КПД. Регулирование темп-ры пер пара:

Со стороны ПС ( )

Со стороны рабочего тела (преобладающий способ): - с помощью поверхностного охлаждения; - с помощью вспрыска охл.

4-1. Источники теплоты промышленных котельных установок

Основным источником первичной энергии для котельных установок пром предприятий остается органическое топливо. В качестве твердого топлива используют различные угли – бурые, антрациты, полуантрациты, горючие сланцы, а также высокозольные продукты углеобогащения, шлам, образующийся при мокром обогащении углей, различные заменители твердого топлива – брикеты из угля, брикеты из торфа, мусор и другие отходы. Жидкое топливо – мазут. Газообразное топливо – различные горючие газы. В качестве ядерного топлива используется уран238, обогащенный изотопом уран235

4-5. Конструкции топочных устройств для сжигания газового топлива.

4-6. Конструкции топочных устройств для сжигания жидкого топлива

4-7. Конструкции топочных устройств для сжигания твердых топлив

Слоевые топки предназначены для сжигания твердого кускового топлива.

4-8, 4-40. Основы методики расчета простых и сложных контуров циркуляции. Порядок расчета скорости циркуляции

Контуры естественной циркуляции разделяются на простые и сложные. В простом контуре все звенья включены последовательно. Сложный контур состоит из нескольких простых контуров, в которых некоторые звенья являются общими, элементы включены параллельно. Целью расчета является определение скорости воды и пароводяной смеси. Для простых контуров полезное давление контура при циркулирующем в нем количестве воды G равно . Для сложных контуров, например для испарительных поверхностей нагрева экрана с несколькими рядами труб, объединенных общим коллектором и барабаном, в каждом ряду устанавливается одинаковое полезное давление с общим количеством циркулирующей воды

Определить G в контуре можно по скорости циркуляции во входных участках подъемных труб, которые равны w , и их сечению. Следовательно в начале расчета необходимо знать скорость циркуляций, определение которой является итоговой целью расчета. Поэтому в начале расчета приходится ориентировочно задаваться несколькими значениями скорости циркуляции и дальше строить гидравлические характеристики при этих значениях w в данном контуре.

определяют три значения S = и , затем строят гидравлические характеристики контура – зависимости S и от значение G, определяемых по данному значению w . На пе-

4-9. Пароперегреватели котлов, конструктивные схемы включения в дымовой тракт

ш анной противоточно-прямоточной схеме.

4-10. Экономайзеры и их включение в питательные магистрали

В зависимости от металла – чугунные и стальные.

Чугунный водяной экономайзер выполняется из оребренных труб, соединяемых между собой посредством калачей.

майзера.

4-11. Конструкции котлов с естественной циркуляцией, прямоточных и с многократной принудительной циркуляцией

естественная циркуляция невозможна.

4-12. Водогрейные и пароводогрейные котлы

4-13. Котлы высоко- и низконапорные, прямого действия и с неводяными теплоносителями

тор. Пар из котла поступает в турбину с другим электрогенератором.

4-14. Котлы на отходящих газах, особенности выполнения

1. по температуре продуктов сгорания на входе в паровой котел. По этому параметру, предопределяющему техническую и экономическую характеристики котла, КОГ можно разделить на низкотемпературные (до 1100 – 1300 К) и высокотемпературные (более 1400-1500 К). Такое деление в области 1300 К обусловливается тем, что до этой температуры в теплоотдаче от продуктов сгорания преобладает конвекция, а при более высокой температуре – радиация, а также изменением агрегатного состояния технологического и топливного уноса, который при темп-ре выше 1300 К содержится в продуктах сгорания преимущественно в виде жидкости.

2. по параметрам пара. Низкие (15,МПа при 600К), повешенные (4,5МПа при 725К), высокие (10-14МПа при 800К)

3. по способу циркуляции воды. Котлы с многократной принудительной циркуляцией и с естественной. Принудительная циркул-я позволяет применять трубки малых диаметров, для которых коэф-т теплопередачи конвекцией в 1,5 раза больше, чем для обычно применяемых при естественной циркуляции кипятильных труб. Существенный недостаток принудительной циркуляции – зависимость надежности его эксплуатации от источника электроснабжения. Котлы с естеств циркуляцией имеют ограниченную интенсивность парообразования.

4. по конструкции. Конвективные и радиационно-конвективные, кроме того П-образной формы, башенного и гризонтально-тунельного типов.

Особенности низкотемпературных КОГ определяются большим пропуском продуктов сгорания на единицу выработанного пара. Отношение V/D находится в прямой зависимости от температуры продуктов сгорания на входе в котел, оказывает определяющее влияние на последовательность включения теплоиспользующих элементов. На рис первым по ходу продуктов сгорания включен пароперегреватель (1), поскольку при Т=1075-1175К для обеспечения даже умеренного перегрева пара необходимо значительное развитие поверхности пароперегревателя, несмотря на высокое значение отношения V/D.

За пароперегревателем расположены испарительные пакеты (2), последним по ходу включен экономайзер (3).

4-15. Котлы, использующие теплоту технологического продукта

4-16. Испарительное охлаждение элементов технологических установок

4-17. Энерготехнологические агрегаты; системы топливоподачи, золо- и шлакоудаления

Энерготехнологическое теплоиспользование предполагает не простое сочетание существующей промышленной технологической установки с дополнительным теплоиспользующим устройством, как это имеет место при использовании тепловых отходов в обычном понимании. В энерготехнологическом агрегате модернизируется и оптимизируется вся система теплоиспользования, начиная с рабочей камеры. При совместной работе технологических и энергетических элементов обеспечивается повышение эффективности технологического процесса, повыш энергетической эффективности агрегата. Широко применяемым в промышленности является циклонный принцип организации технологических процессов примененный к топочным устройствам, а также принцип кипящего слоя. Для плавильных процессов надежная работа теплоиспользующих устройств требует охлаждения отходящих газов и содержащегося в них уноса, в связи с этим непосредственно к технологической плавильной камере целесообразно присоединить камеру радиационного охлаждения с относительно холодными испарительными экранными поверхностями нагрева.

Механическая система шлакоудаления осуществляется скребковыми транспортерами или шнеками, а золоудаления – клапанами-мигалками или вращающимися лопастными затворами. Шлак и зола сбрасываются в приемный канал, расположенный в золовом помещении, и далее с помощью скрепера, горизонтально-вертикального подъемника или других механизмов подаются в сборный бункер, находящийся за пределами котлов.

Пневмошлакозолоудаление может быть осуществлено по нагнетательной (под давлением) или всасывающей (под разрежением) схемам.

Сегодня самой популярной и распространенной является шнековая подача топлива. Однако, практика показывает, что шнековая топливоподача требует более качественной подготовки топлива по фракции, то есть тщательного измельчения твердого топлива. Для этого требуется установка дополнительного оборудование, что повышает затраты как на его монтаж, так и на дальнейшее обсуживание. При отсутствии техники для измельчения твердого топлива, шнеки может заклинить, что приведет к остановке котла и нарушению режима его горения. Альтернатива шнековой подачи — гидравлическая топливоподача для котлов. Такая система решает вопросы надежности топливоподачи и работы котла. 

4-18. Очистка продуктов сгорания от твердых и газообразных примесей

4-20. Теплотехнические испытания котельных установок.

4-2.Материальные и тепловые балансы котельных установок при работе на г азообразном топливе