5. Сведение тепловых балансов.
φ – учет потери теплоты на обмуровку котла
6. Рециркуляция дымовых газов, влияние ее на работу котла.
Рециркуляция дымовых газов – обвод части газов на участке между ЭК и РВП (инертные газы, нет избыточного кислорода) и подача этих газов обратно в топку. Это делается для того, чтобы
1) изменение интенсивности передачи теплоты конвекции (изменение скорости газов), изменяя долю рециркуляции, изменяем скорость газов, изменяем количество теплоты, переданное газами к пару;
Первичный перегрев не чувствует изменение скорости газов, потому что тут еще идет теплообмен излучением. В ППП теплообмена излучением нет (только конвекция).
Инертные газы разбавляют окислитель. Факел вытягивается, снижается излучение из ядра факела. Растет температура газов вверху топки.
2) снижение температуры в зоне активного горения – снижение выбросов оксидов азота (95% выбросов газов);
3) снижение падающих тепловых потоков из ядра факела на экраны, есть боязнь пережога экранов.
ДРГ – дымосос газов рециркуляции, наличие ДРГ позволяет менять долю рециркуляции, кроме того в точке отбора разряжение больше, чем в топке, нужна затрата энергии для повышения давления пара. Чем больше скорость потока, тем выше аэродинамическое сопро
тивление, оно преодолевается работой ДРГ. Затраты энергии на ДРГ. КПД котла будет ниже за счет увеличения потерь на собственные нужды.
Температура газов рециркуляции 350-450°С. Чаще всего подаются в короб горячего воздуха (снижение выбросов оксида азота). Доля рециркуляции – отношение количества газов, отобранных на рециркуляцию, к количеству газов за местом отбора газов на рециркуляцию.
Недостаток рециркуляции – снижение КПД котла (увеличение температуры уходящих газов) и, как следствие, увеличение расхода топлива.
7. Регулирование температуры пара.
Допускается отклонение температуры острого пара в +5…-10°С. Если температура пара повышается больше, чем на 5°С резко снижается надежность работы головной части турбины – ЦВД (превышены допустимые температуры стали). При падении температуры больше чем на 10°С происходит снижение КПД цикла Ренкина.
Паровое регулирование – 2 впрыскивающих пароохладителя.
Регулирование температуры пара осуществляется впрыскивающими пароохладителями, отбор воды (высокая степень обессоливания), для которых осуществляется перед экономайзером. Охлаждающая вода вводится в поток пара через форсунку-распылитель. Таким образом, поддерживается заданной температура первично перегретого пара.
Есть 2 ступени регулирования температуры. Первый впрыскивающий пароохладитель расположен перед ширмами (наибольший впрыск 50-60% от теплосъема в пароохладителе). Второй перед КПВД (20-30%).
Изменяя долю расхода воды на впрыск (регуляторами расхода), меняется температура. За счет снижения общего температурного уровня получится, что расход воды на впрыск будет минимальным и температура пара, тем самым, во всем диапазоне от 30 до 100% нагрузки котла будет поддерживаться постоянной.
Пароохладители расположены таким образом, чтобы защитить теплонапряженные поверхности от перегрева труб.
Если бы пароохладителя перед ширмами не было, то температура пара, поступающего в ширмы, была бы на 60°С выше. А здесь температура газов больше 1000°С. Здесь проблема с обеспечением надежности по температурному режиму лобовых труб ширм.
В КПВД температурный уровень по газам ниже, но высокая температура пара на выходе змеевиков 545°С. если пароохладители расположить после КПВД, то на выходе змеевиков будет под 600°С. В идеале следует ставить пароохладитель на выходе из КПВД, чтобы обеспечить надежное поддержание заданной температуры пара перед турбиной, но металл КПВД в его выходной части остается незащищенным от высокой температуры пара, и потому такой метод применять нельзя. Однако по мере удаления впрыскивающего устройства от выхода из перегревателя возрастает инерционность регулирования и снижается точность поддержания температуры.
Газовое регулирование
Температура вторичного пара поддерживается за счет изменения доли рециркуляции газов и за счет обвода (байпасирования) по пару первой ступени ППП.