книги из ГПНТБ / Энергетическое использование фрезерного торфа

Водяной экономайзер— гладкотрубный стальной кипящего типа, состоит из двух ступеней.

Воздухоподогреватель — трубчатый, состоит из двух ступеней, смонтированных врассечку с водяным экономайзером. Первая сту­ пень воздухоподогревателя состоит из трех частей по ходу воздуха: предвключенной части, расположенной по ходу газов за верхней частью воздухоподогревателя I ступени, одноходовой; расположение

Рис. 7-15. Горелочное устройство с тонкими струями.

Конструктивные размеры: сечение амбразуры — I м2, выходное сечение сопла вторичного воздуха ~ 0,28 м", выходное сечение каналов первичного воздуха

— 0,9 -и2.

труб — коридорное; малогабаритной части, расположенной по ходу газов за предвключенной частью I ступени воздухоподогревателя, одноходовой; воздух движется внутри горизонтальных труб, газы — снаружи; верхней части, расположенной по ходу газов за I ступенью водяного экономайзера, двухходовой. II ступень воздухоподогрева­

194

го типа с сечением для прохода аэросмесн 2,4 м2 (1 450x1 650 мм). Тяго-дутьевая установка состоит из двух дымососов и двух

вентиляторов.

Дымососы типа Д20Х2 производства ЗпО с загнутыми вперед лопатками. Расчетные параметры для выбора дымососов на основа­

ротов — 730 об/мин.

Золоулавливающая установка состоит из четырех золоулавли­ вателей жалюзийного типа системы ВТИ.

Для определения оптимального коэффициента избыт­ ка воздуха в топке проведено две серии опытов—при

скоростей первичного и вторичного воздуха и скорость аэросмеси на выходе из амбразуры.

В проектном задании на реконструкцию горелочных устройств котла скорость аэросмеси в шахтах принята равной 4,0 м/сек при влажности фрезерного торфаИ7р = =60% и сечении каждой шахты 2,22 м2. Учитывая, что в действительности шахты имеют сечение 2,4 м2, а опыт­ ная влажность торфа несколько ниже расчетной, исход­ ная скорость аэросмеси в шахтах при определении опти­ мальных избытков воздуха была принята несколько ни­ же проектной.

'На графиках рис. 7-47 и 7-18 представлено измене­ ние тепловых потерь в котлоагрегате с изменением ко­

Это примерно соответствует изменению избытка воздуха на выходе из топки а"т= 1,01 н- 1,31 и избытка воздуха в горелках аг='0,89-т-1,19. Присосы воздуха в газоход II

ступени водяного экономайзера и пароперегревателя приняты равными 0,02 и 0,05, а присосы воздуха в топку для данной нагрузки приняты равными 0 ,1 2 .

Из рассмотрения трафиков следует, что при номи­

дутье <7т.д (б), потери тепла с механическим недожогом <74 (в), по­ тери тепла с химическим недожогом q3 (г), потерн тепла с уходя­ щими газами <72 (д) в зависимости от коэффициента избытка воз­ духа за II ступенью водяного экономайзера a"„.Dп при нагрузке котла £>=116-н120 т / ч ,

изменения возрастает. Это происходит в результате роста потерь тепла с уходящими газами и потерь на тягу и дутье, в то время как потери тепла с механиче­ ским недожогом имеют малую абсолютную величину и практически не изменяются, а потери с химической не­

196

^"Таким образом, при нагрузках, близких к номиналь­ ном, экономически целесообразна работа котла с малы­ ми избытками воздуха а в . э і і ~ 1 , 1 . Однако при .проведе­ нии опытов отмечено, что при а в . э і і < 1 , 2 6 (а"т=1,07) на­ чинается сильная пульсация в топке и работа котла ста­ новится неустойчивой. В результате оптимальным при

Рис. 7-18. Зависимости (обозначения — см. рис. 7-17) при нагрузке котла D = 77-т80 т/ч.

нагрузках котла, близких к номинальной, является из­ быток воздуха а в. э і і = 1 ,2 7 ( а //т = |1,0 8 ) . Увеличение избыт­ ка против указанного приводит к снижению экономич­ ности работы котла, а уменьшение — к неустойчивой его работе.

В опытах при нагрузке 77—80 т/ч избыток воздуха за II ступенью водяного экономайзера изменялся в пре­ делах 1,25—1,68 (рис. 7-19), что соответствует измене­ нию а"т= 1,18-^1,61 и аг= 1,0н-1,43.’

197

<ч

Рис. 7-19. Коэффициент избытка воздуха а, содержание 0 2 в про­ дуктахсгорания, содержание R02 в .продуктах сгорания в зависи­ мости от паропроизводительности DK и тепловой нацрузки кот­ ла <2брк.

пенью водяного экономайзера.

198

При увеличении избытка воздуха а"т с 1,25 до 1,68 наблюдается также рост суммарных тепловых потерь, обусловленный, в основном, ростом потерь тепла с уходя­ щими газами. Потери тепла с химическим недожогом в данном случае отсутствуют при всех опробованных из­ бытках, включая а п.эіі= | 1,25 (аг~1,0). Кроме того, на указанной нагрузке отмечено и увеличение потерь тепла с механическим недожогом с 0 , 2 до 0,9% при увеличении

и ниже, т. е. при примерно тех же избытках в горелках, что и при номинальной нагрузке.

В результате оптимальный избыток воздуха ав.эіі при нагрузке примерно 80 т/ч составляет 1,32 (аг=|1,07).

На графике рис. 7-19 представлено изменение коэф­ фициента избытка воздуха в дымовых газах в зависи­ мости от изменения нагрузки котла, построенное по результатам основных опытов. При изменении нагрузки от номинальной до 80 т/ч ав.эц поддерживался равным оптимальному 1,28—1,33. При уменьшении нагрузки до

горения на данной нагрузке (60 т/ч), по-видимому, был бы достаточен избыток воздуха в горелках, как и на больших нагрузках, равный 1,07, что примерно соответ­ ствует а"в.э= |1,38. Однако увеличение ав.эіі до 1,78 вме­ сто указанного обусловлено было необходимостью вы­

распределение воздуха между первичными и вторичным воздухом при неизменном общем оптимальном избытке может быть определено исходя из обеспечения мини­ мальной суммы потерь тепла с механическим недожо-,. гом и расходов тепла на выработку электроэнергии, за­ траченной на помол.

В табл. 7-2 приведены данные, из которых видно, что потери тепла с механическим недожогом при постоянной нагрузке практически не зависят.от скорости аэросмеси в щахте в диапазоне ее изменения примерно от 3,0 до

199

4,0 м/сек. В то же время при изменении указанной ско­ рости расходы электроэнергии несколько снижаются примерно с 1,15 до -—1,00 квт-ч/т пара.

Таким образом, при общем низком уровне потерь тепла с механическим недожогом скорость аэросмеси

вшахтах (перераспределение воздуха между первичным

ивторичным) при неизменной нагрузке и избытке воз­ духа в топке не оказывает существенного влияния на величину потерь qt,- Однако увеличение скорости аэро­ смеси в шахтах (увеличение вентиляции мельниц) до 3,5—4 м/сек при работе на трех мельницах опасно из'-За возможного загорания аэросмеси в шахтах в результате избытка тепла, поступающего в мельницы при увеличе­ нии их вентиляции.

На графиках ірис. 7-20 и 7-21 представлены измене­ ние скоростей воздуха в горелках аэросмеси, в шахтах и на выходе из горелок, доля первичного воздуха по от­ ношению к организованно подаваемому и соотношение скоростей вторичного и первичного воздуха в горелках, построенное по результатам основных опытов.

При номинальной нагрузке котла получены резуль­ таты, приведенные в табл. 7-3.

На графике рис. 7-22 представлено содержание горю­ чих. в шлаке и уносе в зависимости от изменения на­ грузки котла, полученное в основных опытах при най-

?00

денных onfi-ііѵіальных режимах работы котла. Как видно из графика, содержание горючих в уносе во всем диапа­ зоне нагрузок котла невелико и составляет в среднем 0,1—0,'5%- При малых нагрузках 60—70 г/ч и нагрузках, близких к номинальной — 1 1 0 — 1 2 0 т/ч, содержание го­ рючих в шлаке возрастает До 10—15%, что, однако, при

м/сек

Рис. 7-20. Скорость аэросмеси на выходе из горелок юСм (а), ско­ рость вторичного воздуха в соплах опт (б), скорость первичного воздуха в горелках wB (в), скорость аэросмеси в шахтах wm (г) в зависимости от паропроизводительности DK и тепловой нагрузки котла Q6pn.

201

Т а б л и ц а 7-3

Пбказатёли работы котла ІІК-20 при номинальной нагрузке

умеренной сепарации в холодную воронку .практически не приводит к заметному росту потерь тепла с механи­ ческим недожогом.

'В некоторых основных опытах при влажности торфа Ц7р=48-г-50% в диапазоне нагрузок 65—115 т/ч проведе­ но измерение температур в топочной камере оптическим пирометром. Как следует из результатов замера, наи­ большие температуры — 1 300—1 350 °С отмечены на всех

ВО 70 80 30 100 110 120

Паропроизводительность,тп/ч,при й іср=607ккал/кг

5)

Рис. 7-21. Доля первичного воздуха по отношению к организованно подаваемому гП (а), соотношение скоростей вторичного и первич­ ного воздуха в горелках wBT/wn (б) в зависимости от паропроизво­ дительности D„ и тепловой нагрузки котла Q6pK.

202

нагрузках у задней стены топки .против амбразур в зоне начала нижней ветви факела. Температуры за аэроди­ намическим выступом вверху топки, характеризующие общую температуру дымовых газов на выходе из топки, изменялись с ростом нагрузки от 850—870 до 960— 970 °С.

%

30

25

20

15

10

5

0

а.)

Па.ропроизводи.тельностьгт/ч,при Діср=607ккал/кі

5)

Рис. 7-22. Содержание горючих в шлаке Ггшл (а), содержание го­ рючих в уносе /Л и (б) в зависимости от паропроизводительно­ сти D„ и тепловой нагрузки котла <2брк.

Низкое содержание горючих в очаговых остатках и отсутствие химического недожога при малых избытках воздуха на выходе из топки а"т^ ' 1 , 1 2 указывают на вы­ сокую эффективность работы топочной камеры котла при Q/V= 113ІО3 ккал/(м3-ч).

К недостаткам работы котла следует отнести распо­ ложение зоны максимальных температур факелов 'у заднего экрана топки, что приводит к его шлакованию.

Оптимальная нагрузка котла для перехода с двух мельниц на три составила 90 т/ч и найдена из условий обеспечения минимальных потерь тепла с механическим недожогом и расходов электроэнергии на помол и дутье. Результаты опытов, проведенных для нахождения этой нагрузки, представлены на графике рис. 7-23,а и б.

203