6. Рассказ по расчету.

Топочная камера – поверочный расчет

ШП – поверочный расчет

КПВД – конструктивный расчет

ППП – поверочный расчет

ЭК – конструктивный расчет

РВП – конструктивный расчет

7. Рассказ по тепловой схеме котла.

Горизонтальная ось – откладываются тепловосприятия всех поверхностей нагрева по ходу дымовых газов.

Отмечаются температуры газов.

Адиабатическая температура – теоретическая температура, та температура, которая была бы в зоне горения при отсутствии теплоотвода из зоны горения.

Адиабатическая температура характеризует тепловыделение в топке, поэтому построение графика начинается с нее.

В поворотной камере тепловосприятие экранированного горизонтального газохода учтено в тепловосприятии топочной камеры. По газам теплота отдается.

Что определяет наклон линий на схеме?

Чем выше теплоемкость, тем меньше угол наклона. Самая высокая по воде. Самая низкая по воздуху в РВП.

Минимум знаний

1. Цикл Ренкина.

Промежуточный перегрев пара:

1 ) повышает КПД цикла на 6-8% (увеличивается работа, среднеинтегральная температура подвода теплоты в цикле, увеличивается внутренний относительный КПД проточной части турбины);

2) снижает влажность в последних ступенях турбоустановки, а значит уменьшает интенсивность эрозионного износа лопаток турбины;

3) всегда применяется на блоках СКД (без него для обеспечения допустимой влажности пара в последних ступенях необходимо было бы сильно увеличить температуру перегрева пара.

При слишком большой температуре уже начинают не выдерживать стали.

2. Кпд по прямому и обратному балансу. Расписать q1.

3. Тепловые потери при работе котла.

Удельные тепловые потери – отношение абсолютной величины потерь к располагаемой теплоте сгорания топлива.

q2 – потери теплоты с уходящими газами;

q3 – потери теплоты с химическим недожогом – та теплота, которая заключена в горючих газах, которые не догорели;

q4 – потери теплоты с механическим недожогом – та теплота, которая заключена в недогоревших твердых частицах топлива;

q5 – потери теплоты от наружного охлаждения тепловой изоляции котла;

q6 – потери теплоты с физическим теплом шлака.

q6 отсутствует. При сжигании газа потери теплоты q4 в небольшом количестве могут иметь место в виде сажи и копоти, но они малы и отдельно не учитываются. q4 за малостью относят к q3.

Для газомазутных котлов q2 является наибольшей потерей. q2 определяется: 1) температурой уходящих газов; 2) избытком воздуха в уходящих газах.

– превышение по теплоте дымовых газов над окружающей средой.

Разность энтальпии уходящих газов и произведения избытка воздуха в уходящих газах на энтальпию холодного воздуха при температуре холодного воздуха, то есть энтальпия такого же количества холодного воздуха. Далее поправка на то, что больше топлива сжигается, если имеет место механический недожог.

Температура уходящих газов для котлов составляет больше 120°С. q2 около 5% и больше.

Снижение температуры уходящих газов на 15-20°С приводит к уменьшению потери q2 и росту КПД котла примерно на 1%.

Избыток воздуха в уходящих газах прибавляет в большей мере энтальпию уходящих газов. q2 от избытка растет линейно.

Анализ температуры уходящих газов

Определение оптимальной температуры уходящих газов

Оптимальная температура уходящих газов определяется по минимуму затрат на топливо и на поверхность нагрева. Чтобы получить величину температуры уходящих газов, необходимо обеспечить теплосъем в последней поверхности нагрева по ходу газов, то есть в РВП. РВП отвечает за температуру уходящих газов. Если мы хотим охладить газы, мы обязаны увеличить площадь поверхности теплообмена РВП.

1 – затраты на металл РВП (растет круче, чем линейно);

2 – затраты на топливо (потери снижаются).

Для котлов газомазутных оптимальная температура – 120°С.

чем дешевле топливо, тем выше оптимальная температура уходящих газов (2`, 3`).

Мазут содержит серу в составе (около 3%), поэтому во избежание низкотемпературной коррозии температуру уходящих газов повышают до 140-160°С (одновременно с повышением температуры воздуха до 60-80°С) – снижают теплосъем в РВП

q 3 – недожог по причине нехватки кислорода.

Сумма теплот, заключенных в горючих газах. СО, Н2, СН4 – объемное содержание компонентов газов. Цифры перед – уменьшенные в 100 раз теплоты сгорания. Сумма теплот, которые выделят газы при догорании. Метана при нормальном режиме не должно быть, водорода тоже очень мало. Тепловые потери составляет угарный газ СО – продукт неполного окисления (СО2 продукт полного сгорания). СО дожигать нецелесообразно, так как увеличиваются избытки воздуха и растет q2.

q3 зависит от избытка воздуха. q3 = 0…0.5%.

Избыток воздуха – это отношение подаваемого количества воздуха к теоретически необходимому по стехиометрии реакции. Если избыток воздуха равен 1. Надо помнить, что горелки и топка не обеспечивают идеального смешения воздуха и топлива. Поэтому воздуха подают больше, чтобы обеспечить избыток окислителя для топлива. Критический избыток воздуха когда q3 = 0 (все газы догорают).

1 – совершенное перемешивание топлива; 2 – несовершенное перемешивание топлива; 3 – при понижении нагрузки котла.

При понижении нагрузки падают скорости истечения воздуха через горелки, ухудшается процесс перемешивания топлива с воздухом.

q5 потери теплоты от наружного охлаждения тепловой изоляции котла, и неизолированных частей, и труб и др.

αл очень мало

ПТЭ – правила технической эксплуатации

57°С температура свертывания белка – ожог

q5 зависит от мощности котла (чем мощнее, тем q5 меньше(0,2%)), не зависит от избытка, не зависит от условий. При увеличении габаритов площадь растет медленнее чем объем. Удельная площадь на единицу объема будет меньше, q5 будет падать.

Оптимизация тепловых потерь

Определение оптимального избытка воздуха в топке по минимуму суммарных тепловых потерь.

q3 уменьшается при увеличении избытка воздуха. q5 не зависит от избытка. Сумма q2 и q3 дает минимум функции, которая определяет оптимальный избыток воздуха (немного меньше, чем критический),

поэтому принимается небольшая величина потери q3.