8. Потери тепловой энергии в котельных.

Потеря теплоты с уходящими газами q₂ зависит от выбранной температуры газов, покидающих паровой котельный агрегат, и избытка воздуха и определяется по формуле

, % .

где I_ух - энтальпия уходящих газов, кДж/кг или кДж/м³ , определяемая по _ух при избытке воздуха в продуктах сгорания за воздухоподогревателем первой ступени; I^о_хв - энтальпия холодного воздуха .

Потери теплоты с химическим (q₃) и механическим (q₄) недожогом топлива зависят от вида топлива, способа его сжигания и принимаются на основании опыта эксплуатации паровых котельных агрегатов по табл.

Потери теплоты с химическим недожогом состоят из суммарной теплоты сгорания продуктов неполного окисления горючей массы топлива (СО, Н₂, СН₄). Их величина зависит от избытка воздуха в топке _т , способа сжигания топлива и конструкции горелочного устройства.

Потери тепла с механическим недожогом определяются недожогом топлива в шлаке, провале и уносе. Они зависят от избытка воздуха в топке, способа сжигания топлива, способа шлакоудаления и рассчитываются по формуле

где а_{шл + пр}, а_ун - доли золы топлива в шлаке, провале и уносе; Г_шл+пр, Г_ун - содержание горючих в шлаке, провале и уносе, % .

Потери теплоты от наружного охлаждения через внешние поверхности котельного агрегата q₅, % невелики и с ростом номинальной производительности котла D_ном уменьшаются. При нагрузках, отличающихся от номинальной, потери теплоты q₅ пересчитываются по формуле

, % .

Потери с физической теплотой удаляемых шлаков q₆ , %, при твёрдом шлакоудалении весьма невелики и учитываются только для многозольных топлив, когда А^r> 2,5 , где выражено в МДж/кг. В случае жидкого шлакоудаления определение потерь с теплотой шлаков обязательно при любой зольности топлива. Расчёт потерь с физической теплотой шлаков ведётся по формуле

, % ,

где а_шл = 1 - а_ун - доля шлакоулавливания в топочной камере; (сt)_шл -энтальпия шлака, при твёрдом шлакоудалении принимается t_шл = 600 °С и (сt)_шл = 560 кДж/кг.

В случае жидкого шлакоудаления температура вытекающего шлака принимается t_шл = t_нж . Температура нормального жидкого шлакоудаления t_нж приведена в табл.

9 Устройство для утилизации теплоты уходящих газов ктан.

контактными теплообменниками с активной насадкой (КТАН) 

Рис. 9. Принципиальная схема КТАНа-утлизатора:

1 - активная насадка; 2 - орошающая камера; 3 - подвод орошающей воды; 4 - подвод и отвод нагреваемой воды; 5 - корпус; 6 -

Отвод орошающей воды; 7 - сепарирующее устройство.

Дымовые газы от котлов проходят через насадку контактных экономайзеров, поступают в сепарационное устройство котельной, в котором происходит отделение дымовых газов от капель воды. После выхода из сепарационного устройства влажные дымовые газы подсушиваются, путем смешения с горячими газами (7-З0%), пропускаемыми помимо КТАНа, и удаляются в атмосферу через дымовую трубу. Для полного использования тепла уходящих дымовых газов тепловой схемой котельной может быть предусмотрен нагрев в КТАНе сырой (исходной) воды, воды, очищенной химическим методом, а также воды, идущей на горячее водоснабжение бытовых и производственных сторонних потребителе.

Предложено разместить за котлами контактные аппараты с активной насадкой (КТАН) в целях повышения КПД тепловых установок до 95-98%, дальнейшего использования тепла уходящих дымовых газов. При работе КТАНа образуются два независимых друг от друга потока воды: чистой, подогреваемой через поверхность КТАНа, и воды, которая нагревается в результате непосредственного ее контакта с уходящими дымов ми газами.

Установка контактных теплообменников с активной насадкой на газоходах котельных позволяет за счет снижения температуры дымовых газов и за счет теплоты конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, повысить эффективность использования природного газа на 8-12%. Утилизированное тепло используется для нагрева воды с температурой от 5 до 50° С для различных нужд.

Контактные теплообменники с активной насадкой (КТАН) имеют определенную универсальность: их можно использовать в качестве утилизатора за котлами, промышленными печами и сушилками для ути­лизации теплоты парогазовых потоков, а также в качестве подогревателя воздуха при воздушном ото­плении промышленных корпусов в системах отопления и вентиляции.

Одновременно с процессами теплообмена в КТАН происходит очистка дымовых газов от вредных со­единений, содержащихся в них, с возможным получением продукта, используемого в дальнейшем для народнохозяйственных нужд.

Вопрос №10. Схема утилизации теплоты уходящих газов при использовании ТА с пенным слоем.

1-2 распределительный поток

3-4 тепло массообменные камеры;

5-6 газораспределительные решётки;

7-8 пенные слои

9-10 теплопередающие поверхности

11-циркуляционный контур

12-насос.

Поток горячего газа из распределительного устройства (1) подаётся в камеру (3) через газораспределительную решетку(5) в слой жидкого промежуточного теплоносителя, что обеспечивает его вскипание, образуется пенный слой (7) контактирующий с теплопередающейся поверхностью, происходит нагревание циркулирующего с помощью насоса (12) в контур (11) теплоносителя. Этот теплоноситель, после нагревания направляется в камеру (4), где происходит снижение его т-ры, т.к. камеру поступает поток холодного воздуха через решётку (6) при этом лбр.пеный слой (8), контактирующий с поверхностью (10). Наличие контактных слоёв (7) и (8) способствует интенсификации теплопередачи от потоков газа промежуточному теплоносителю. Из камеры (4) промежуточный теплоноситель после охлаждения по контуру (11) поступает опять в камеру (3). В качестве жидкости в камере в вспененном состояние обычно используют растворы солей.