9. Условия полного сгорания топлива. Способы определение полноты сгорания.

Для полного горения топлива необходимо также выполнение условий:

• небольшой избыток воздуха в топке (5-15%);

• хорошее перемешивание воздуха с топливом;

• высокая температура в топке (не менее 700 °С на выходе);

• достаточное время пребывания топлива и окислителя в топке;

• постоянный отвод продуктов сгорания из топки (золы и дымовых газов).

При неполном сгорании топлива образуются вредные для человека и окружающей среды оксиды азота (NО, NО2), серы (SО2), углерода СО (угарный газ), а также сажа, которая осаждается на экранных и конвективных трубах, снижает теплопередачу от топочных газов к теплоносителю, что приводит к уменьшению КПД и перерасходу топлива. Кроме того, сажа может самовозгораться, что приводит к авариям котлоагрегата.

Полнота сгорания топлива определяется двумя способами:

1) с помощью газоанализаторов – по показаниям состава уходящих топочных газов оценивается полнота сгорания и избыток воздуха;

2) визуально – по цвету пламени и дыма.

- При полном сгорании цвет пламени в разогретой топке голубовато-фиолетовый или прозрачно-соломенный, а цвет дыма: бесцветный, прозрачный, невидимый для глаза – летом и светло-серый или белый – зимой.

- При неполном сгорании цвет пламени оранжево-красный, с темными язычками, непрозрачный, а цвет дыма – серый, ближе к темному, непрозрачный.

10. Схемы топок. Величина вакуума в топке котла. Для чего необходима? Как поддерживается?

В топке котла должно поддерживаться небольшое разрежение (вакуум) за счет тяги естественной циркуляции нагретых дымовых газов в дымовой трубе или принудительного удаления дымовых газов тяго-дутьевыми вентиляторами.

Разрежение (вакуум) в топке замеряется тягонапоромером ТНЖ.

При разрежении менее 1 мм вод.ст. топочные (дымовые) газы могут выбиваться в помещение котельной, что недопустимо по технике безопасности.

При разрежении более 8 мм вод.ст. будет происходить значительный подсос холодного наружного воздуха, что приведет к снижению температуры в топочном пространстве, увеличению потерь теплоты, снижению КПД и др.

Существуют таблицы расчета коэффициентов избытка воздуха, объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания, которые приведены в справочной литературе [1, 2].

11.Устройства, в которых непосредственно вырабатывается пар и нагревается вода, называют паровыми или водогрейными котлами. В производственных и энергетических котельных по давлению получаемого пара котельные агрегаты разделяются на следующие:

- низкого давления (0,8-1,6 МПа),

- среднего (2,4-4 МПа),

- высокого (10-14МПа),

- сверхвысокого давления (25-31Мпа и более).

Паровые котельные агрегаты стандартизированы (ГОСТ 3619-76) по параметрам вырабатываемого пара (Р и Т) и мощности.

Котлоагрегат- котельный агрегат, конструктивно объединённый в единое целое комплекс устройств для получения под давлением пара или горячей воды за счёт сжигания топлива. Главной частью К. являются топочная камера и газоходы, в которых размещены поверхности нагрева, воспринимающие тепло продуктов сгорания топлива (пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель). Элементы К. опираются на каркас и защищены от потерь тепла обмуровкой и изоляцией. К. применяются на тепловых электростанциях для снабжения паром турбин; в промышленных и отопительных котельных для выработки пара и горячей воды на технологические и отопительные нужды; в судовых котельных установках. Конструкция К. зависит от его назначения, вида применяемого топлива и способа сжигания, единичной паропроизводительности, а также от давления и температуры вырабатываемого пара.

По конструкции паровые котлы можно разделить на два типа – газотрубные и водотрубные. 

По характеру организации движения рабочего тела в испарительных поверхностях котельные агрегаты делятся на три типа: с естественной циркуляцией ;с принудительной циркуляцией , прямоточные.

12. Паровые котлы — закрытые приборы, для изготовления пара, давления выше атмосферного, из воды или иной жидкости, действием горящего топлива. Паровые котлы должны изготовляться из материала плотного, не пропускающего пар, и прочного, способного безопасно выдерживать давление пара. Лучшими материалами для изготовления котлов служат листовое железо, мягкая сталь и красная медь. . При расходовании пара из котла убыль пара должна возмещаться вновь образующимся в котле паром; в противном случае давление пара в котле станет весьма быстро понижаться. Поэтому размеры котла и топки для сжигания топлива должны быть хорошо согласованы с количеством пара, требуемого от котла.Паровые котлы

а) барабанного типа с естественной циркуляцией теплоносителя,

б) барабанного типа с многократной принудительной циркуляцией,

в) вертикальный прямоточного типа.

1 – барабан котла, 2 – пароперегреватель, 3 – водяной экономайзер, 4 – питательный насос, 5 – обогреваемые трубы испарителя, 6 – опускные трубы, 7 – циркуляционныйнасос, q – отвод тепла от дымовых газов.