11. Оценка энергосберегающего эффекта от снижения температуры уходящих дымовых газов.

Потери теплоты с уходящими топочными газами теплогенератора q2 = (Q2 / р Qр ) ⋅ 100, %.

Выражение для потерь теплоты с ух. Газами в упрощенном виде:

- изменение потерь при изменение температуры ух. газов.

В котельной установке это, чаще всего, наибольшая часть тепловых потерь. Потери теплоты с уходящими топочными газами можно понизить за счет:

• снижения объема дымовых топочных газов, путем поддержания требуемого коэффициента избытка воздуха в топке αт и уменьшения присосов воздуха; • снижения температуры уходящих топочных газов, для чего применяют хвостовые поверхности нагрева: водяной экономайзер, воздухоподогреватель, контактный теплообменник.

Температура уходящих топочных газов (140…180 °С) считается рентабельной и во многом зависит от состояния внутренней и внешней поверхности нагрева труб котла, экономайзера. Отложение накипи на внутренней поверхности стенок труб котла, а также сажи (летучей золы) на внешней поверхности нагрева существенно ухудшают коэффициент теплопередачи от топочных газов к воде и пару. Увеличение поверхности экономайзера, воздухоподогревателя для более глубокого охлаждения дымовых газов не является целесообразным, так как при этом уменьшается температурный напор и увеличивается металлоемкость. Повышение температуры уходящих топочных газов может произойти в результате неправильного процесса эксплуатации и сжигания топлива: большой тяги (топливо догорает в кипятильном пучке); наличия неплотности в газовых перегородках (газы напрямую идут по газоходам, не отдавая теплоты трубам), а также при большом гидравлическом сопротивлении внутри труб (за счет отложения накипи и шлама).

12 Мероприятия по снижению потерь тепла с химическим и механическим недожогом топлива, потерями в окружающую среду

Чтобы потери от химической неполноты сгорания были минимальными, необходимо

а) забрасывать твердое топливо чаще, небольшими порциями;

б) не держать долго открытой дверку топки, чтобы холодный воздух не охлаждал топку;

в) не допускать прогаров и шлакования колосниковой решетки; прогары способствуют неравномерному распределению воздуха по слою топлива, а зашлакованная решетка препятствует проходу воздуха в топку;

г) добиваться хорошего смешения газа с воздухом;

д) добиваться тонкого распыливания жидкого топлива в форсунках.

Причинами уноса топлива являются: недостаточная высота топки, неправильно выбранный режим топки, сжигание несортированного (рядового) твердого топлива. Величину потерь тепла с физическим теплом шлака и золы, удаляемых из котла, обозначают в ккал/кг или кдж/кг, а также в процентах. Потери тепла при сжигании газа и жидкого топлива равны нулю. При работе котла стенки его нагреваются и отдают тепло в окружающую среду, вызывая тепловые потери. Эти потери называют потерями тепла в окружающую среду, обозначают (ккал/кг, или кдж/кг) и соответственно в процентах

Потери тепла в % зависят от количества сжигаемого топлива, т. е. от нагрузки котла. При больших нагрузках котел работает экономичнее, чем при малых. Относительная величина наружной поверхности обмуровки у малых котлов больше, чем у больших, поэтому потери тепла в окружающую среду у больших котлов меньше, чем у малых. Величина для чугунных отопительных котлов теплопроизводительностью 0,15—1,2 Гкал/ч может изменяться в пределах 5—1,5%- Полезно использованное тепло, определяют путем вычитания из теплоты сгорания топлива суммарных потерь тепла. Например, если при работе водогрейного отопительного котла на твердом топливе тепловые потери. Величина КПД показывает, что из всего тепла, получаемого от сжигаемого топлива в котле, полезно расходуется всего лишь 71%, а остальные 29% составляют потери тепла.

Различают КПД нетто и КПД брутто котла. КПД котла, учитывающий собственные нужды котельной, называется КПД нетто. КПД, брутто эти потери не учитывает. Если расход тепла котельной на собственные нужды составит 3% теплоты сгорания топлива, а КПД брутто равен 75%), то КПД нетто составит 72%. Тепловые потери котла изменяются с увеличением. Чем выше тепловая нагрузка (форсировка) котла, тем больше топлива сжигается в его топке и тем больше образуется дымовых газов. Одновременно с увеличением теплопроизводительности котла, при повышенной форсировке, растут потери тепла с уходящими газами, так как температура уходящих газов при увеличении нагрузки возрастает

Для снижения потерь тепла от механической неполноты сгорания проводят следующие мероприятия: предварительную подготовку топлива (дробление крупных кусков угля и отсев мелочи); сжигают топливо с определенным ограничением содержания мелочи и постоянным содержанием зольности; обеспечивают правильное распределение воздуха и равномерное горение топлива по площади решетки; обеспечивают постоянное перемешивание слоя, не допуская прогаров и завалов; применяют в необходимых случаях острое дутье.

Вопрос № 13. Мероприятия по снижению потерь тепла в результате продувки котла. Оптимизация работы тягодутьевого оборудования.

Вместе с продувочной водой теряется теплота, чтобы минимизировать потери теплоты с продувочной водой применяют следующую схему.

Продувочная вода из котла 1 поступает в сепаратор 2, где при снижении давления происходит разделение среды на пар и нагретую воду. Вторичный пар уходит на технологические нужды, а горячая вода используется для нагрева теплоносителя в теплообменнике 3. В теплообменнике 3 происходит теплообмен и охлаждение горячей воды, которая потом идет на смешение с конденсатом и вновь направляется в котел.

Основным мероприятием по оптимизации тягодутьевого оборудования является внедрение частотно-регулируемого привода тягодутьевых механизмов.

Основным назначением тягодутьевых механизмов паровых и водогрейных котлов является поддержание оптимального соотношения "топливо-воздух" и создание наиболее благоприятных условий для полного сгорания топлива. Для выполнения этого условия необходимо с одной стороны подать нужное количество воздуха в топку - с другой с заданной интенсивностью извлекать из неё продукты горения.

Так как нагрузка котлов может изменяться в пределах от 30 до 100 %, количество подаваемого воздуха и удаляемых продуктов сгорания тоже изменяется в этих пределах. Соответственно, производительность дымососа и дутьевого вентилятора тоже должна регулироваться. Традиционно это осуществляется либо направляющими аппаратами на входе. Это приводит к повышенному расходу электроэнергии тягодутьевыми машинами.

Применение преобразователей частоты для управления вентилятора подачи воздуха в топку, а так же вентилятора дымососа позволяет не только эффективно решать эту задачу, но и автоматизировать этот процесс наиболее полно и эффективно.

Как правило, система регулирования дымососа должна поддерживать заданную величину разряжения в топке котла независимо от производительности котлоагрегата. Подача топлива в топку котла для сохранения баланса между подводом тепла и отводом его выполняет существующая система управления производительностью котлоагрегата, регулирующая подачу топлива. С его увеличением увеличивается подача воздуха в топку котла и электропривод дымососа должен увеличить отсасывающий объём продуктов горения. Таким образом, связь между системами регулирования вентилятора и дымососа осуществляется через топку котла.