26.Основные и вспомогательные элементы парового котла. Основными элементами котла являются: топка, испарительные поверхности нагрева, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка. Поверхности нагрева (экранные трубы и котельный пучок) – элементы котла, в которых происходит передача тепла от факела и продуктов сгорания теплоносителю (воде или пару). Пароперегреватель – устройство, предназначенное для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Экономайзер – устройство, предназначенное для подогрева или частичного испарения питательной воды, перед ее поступлением в испарительную часть котла за счет использования тепла уходящих газов. Воздухоподогреватель – устройство, предназначенное для подогрева воздуха, поступающего в топку на горение за счет использования тепла уходящих газов. Каркас – металлическая конструкция из колонн, балок и связей, которые установлены на фундаменте и предназначены для соединения и крепления элементов котла. Обмуровка – внешнее изоляционное защитное ограждение котла.

Паровой или водогрейный котел вместе с совокупностью вспомогательного оборудования, обеспечивающего его работу, называется котельной установкой. В состав котельной установки, кроме котла, входят тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, оборудование топливоприготовления и топливоподачи, шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, воздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, водоподготовительное оборудование и дымовая труба.

27.Коэффициент полезного действия парового котла.

Полнота передачи теплоты топлива в котле к рабочей среде определяется КПД котла брутто. Последний определяется как отношение количества теплоты, воспринятой рабочей средой Q_1, кДж/кг твердого и жидкого топлива, к располагаемой теплоте рабочей массы топлива, Q^р_р, кДж/кг:

= . (1)

Прямое определение КПД парового котла по формуле (1) может оказаться недостаточно точным и вызывает трудности при точных измерениях нескольких параметров: массовых расходов пар и топлива, определении теплоты сгорания топлива и отдельных составляющий располагаемой теплоты.

Коэффициент полезного действия парового котла брутто можно определить, зная сумму тепловых потерь при его работе, пользуясь методом обратного баланса:

(11).

Определение КПД парового котла методом обратного баланса, т. е. через установление суммы значений его тепловых потерь, может быть выполнено с большей точностью, чем по прямому балансу, так как сумма потерь составляет примерно часть Q^p_p и каждая из них определяется достаточно надежно. Этот метод является единственным при оценке тепловой экономичности проектируемого парового котла.

Зная тепловые потери, а следовательно, КПД брутто котла и используя формулы (1) и (7), можно определить расход топлива на котел, кг/с:

(12).

28.Состав и характеристика продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу.

В состав продуктов сгорания топлива входят: углекислый газ СО₂; оксиды азота и серы NО₂, SО₂; оксид углерода СО; водяные пары Н₂О; азот N₂, содержащийся в топливе и атмосферном воздухе; избыточный кислород О₂, который содержится в продуктах сгорания топлива, так как само горение протекает неидеально, поэтому приходится подавать в топку воздуха боль­ше, чем необходимо теоретически.

1.Оксиды азота, образующиеся вследствие окисления азота в ядре факела пламени всех видов топлива, являются очень токсичными соединениями. Основной фактор, влияющий на количество образующихся в топке оксидов азота, – температура в ядре факела. Кроме отравляющего действия на организм человека, окси­ды азота вызывают интенсивную коррозию металлических поверхностей.

2.Весьма вредным является выброс в атмосферу сернистого газа. Он обладает резким запахом, но не имеет цвета. Содержание оксидов серы в продуктах сгорания практически не зависит от качества организации топочного процесса и определяется в основном содержанием серы в топливе. Сернистый газ гибельно воздействует на зеленые насаждения, особенно на плодовые и хвойные деревья, а также на посевы. Кроме вредного воздействия на все живое, сернистый газ вызывает усиленную коррозию металлических поверхностей и порчу различных веществ и материалов.

3.Токсичным веществом является также оксид углерода СО. Это соеди­нение образуется в случае неполного сгорания углерода при сжигании практически всех видов топлива. Количество оксида углерода может составлять при сжигании твердых топлив до 2 % массы сжигаемого топлива, при сжигании газа и мазута – 0,05 %. Оксид углерода не имеет запаха и цвета, что затрудняет его обнаружение.

4.Формальдегид – газ с резким неприятным запахом, обладающий высокой токсичностью. Содержание формальдегида в продуктах сгорания наблюдается в малых отопительных котельных при сжигании мазута в условиях, когда имеется общий или местный недостаток воздуха.

4.В продуктах сгорания, выбрасываемых в атмосферу, находятся также канцерогенные вещества.

5.Вредное воздействие золовых частиц на организм человека зависит от размеров частиц, их концентрации в воздухе, дисперсности и твердости. Количество выбрасываемых золовых частиц зависит от состава твердых топлив, конструкции топочных устройств и эффективности работы золоуловителей. Золовые частицы вредно воздействуют на живые организмы, загрязняют атмосферу, что приводит к снижению видимости и солнечной освещенности, загрязнению поверхностей зданий и сооружений и их разрушению, уменьшению фотосинтеза, осуществляемого растениями.