книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках

Потеря тепла с уходящими газами

170 — 30

< h = —2"ö8ö— [0,83 + (1,68 — 1) 0,89-0,78] (100 — 3) = 8,5 % .

Д ля проектируемых котлоагрегатов с хвостовыми по­ верхностями нагрева в настоящее время рекомендуется принимать следующие температуры уходящих газов [Л. 4]:

к котлам меньшей теплопроизводительности и к более высоким температурам питательной воды.)

Потери тепла с уходящими газами во многих котель­ ных все еще недопустимо велики. Снижение температу­ ры уходящих газов развитием хвостовых поверхностей нагрева в экономически оправданных размерах в соче­ тании с оптимальным режимом эксплуатации является актуальной задачей. Достаточно указать, что увеличение

воздуха; с уменьшением его уменьшается предел допу­ стимого охлаждения газов; контроль за оптимальной величиной избытка воздуха должен выполняться по анализу химического состава продуктов сгорания с по­ мощью газоанализатора;

снижение присосов холодного воздуха в котлоагрегате;

предотвращение шлакования экранных и радиацион­ ных поверхностей нагрева (шлакование может быть ре­ зультатом неудовлетворительного воздушного режима, тепловых перекосов, отсутствия регулярной обдувки зо­ лы и обивки шлака, сжигания топлива, имеющего пони­ женную против расчетной температуру плавления золы, работы топочного объема с чрезмерными тепловыми на­ пряжениями);

30

предотвращение заноса золой газоходов котлоагрегата (занос золой является результатом недостаточного осаждения золы в пределах топочной камеры по причи­ не чрезмерно больших избытков воздуха, большого раз­ режения в топке, перегрузки топки, образования кратерного горения в слоевых топках, пониженных скоростей газов — менее 4 м/сек, неравномерного распределения га­ зового потока по сечению газохода);

поддержание чистоты наружных поверхностей нагре­ ва от загрязнения их золой и сажей путем регулярной обдувки; применение жидких присадок (например,

поддержание чистоты внутренних стенок поверхности нагрева от отложений на них накипи и шлама (от­ ложения накипи и шлама являются результатом неудо­ влетворительной работы докотловой водоподготовки, не­ налаженности водного химического режима котлоагрегата, отсутствия строгого выполнения правильного режима продувок для своевременного отвода шлама, отсутствия химического контроля за качеством исходной, хими­ чески очищенной, питательной, котловой и продувочной воды, а также за конденсатом, возвращаемым потреби­ телем) ;

поддержание в барабане котла номинального давле­ ния (номинальное давление допускает получение расчет­ ной степени охлаждения газов в экономайзере);

поддержание расчетной температуры питательной во­ ды из условия полноты использования теплового потока газов, приходящегося на водяной экономайзер;

поддержание оптимального режима нагрузки котлоагрегата (для котлов с возвратом уноса при уменьшении нагрузки увеличивается доля вторичного дутья и, следо­ вательно, увеличивается избыток воздуха в топке; при повышении нагрузки температура уходящих газов повы­ шается) ;

улучшение работы конвективных поверхностей нагре­ ва, заключающееся в правильном устройстве перегоро­ док, направляющих газы;

обеспечение плотности и непроницаемости газовых перегородок и их сопряжения с обмуровкой без проте­ кания газов мимо конвективных пучков котла;

31

обеспечение марки и качества сжигаемого топлива, на которое ібыло выбрано и рассчитано топочное устрой­ ство (изменение марки или качества топлива вызывает перераспределение тепловой нагрузки радиационных и конвективных поверхностей нагрева; в частности, при повышении влажности топлива температура в топке па­ дает; это вызывает снижение доли лучистой теплопере­ дачи и увеличение тепловосприятия конвективными по­ верхностями нагрева; в результате этого температура уходящих газов повышается); расчетные приближенные зависимости к. п. д. котлов Д К В Р от приведенной влаж­ ности твердого топлива, составленные по данным ЦКТИ, приведены в табл. 2-4;

применение острого дутья, позволяющее сжигать твердое топливо с меньшим избытком воздуха;

перевод котлоагрегатов с твердого топлива на при­ родный газ (сжигание газа обеспечивает снижение тем­ пературы уходящих газов по сравнению с температу­ рой, получаемой при сжигании твердых толлив, за счет уменьшения избытка воздуха, улучшения теплообмена вследствие отсутствия загрязнения поверхностей нагре­ ва, значительного уменьшения скорости газов в котель­ ном пучке вследствие меньших избытков воздуха в топ­ ке и меньших приведенных объемов продуктов сгорания; снижение скоростей газов и сопротивления котлоагрега­ та уменьшает в свою очередь присосы воздуха, дополни­ тельно снижающие к. п. д.); -

32

продуктов сгорания, по содержанию в них окиси углеро­ да, водорода и метана; Р — низшая теплота сгорания ра­ бочей массы топлива, отнесенная к объему сухих продук­

Для снижения потерь тепла от химической неполно­ ты сгорания могут быть рекомендованы следующие ме­ роприятий:

обеспечение достаточного количества воздуха для го­ рения с устройством хорошего смешения его с топли­ вом;

применение острого дутья, особо рекомендуемое при сжигании каменных углей с большим выходом летучих и при недостаточном топочном объеме (эффект острого

34

вале и уносе; эти величины определяются по эксплуата­

Л Р — зольность рабочей массы топлива, %; 78 — средняя теплота сгорания 1 % горючего, содержащегося в шлаке,

при значительном выходе летучих более полно протекает процесс горения топлива в слое и во взвешенном состоя­

протекает при высокой температуре в слое с интенсив­ ным плавлением золы, вследствие этого ухудшаются условия выгорания горючих остатков. Большое влияние на величину Г Ш л оказывает фракционный состав топли­ ва. Неоднородность по размерам кусков ухудшает усло­ вия сжигания, так как скорость горения крупных и мел­ ких кусков топлива неодинакова. При чистке топки или в конце движущейся решетки остаются куски топлива, которые сбрасываются в шлаковый бункер. Опытное сжигание подмосковного бурого угля на решетке нор­

от 9 до 12%; при установке маломощной дробилки от 6 до 8%; для дробленного угля до размера кусков 50 мм от 5 до 7 % [Л. 62].

36

Величина провала / ' п р сильно зависит от конструкций колосниковой решетки: при беспровальных колосниках она будет меньше, чем при колосниках обычного типа. Большое влияние на величину провала оказывает на­ грузка решетки: при тепловом напряжении решетки сверх оптимальных величин провал увеличивается вслед­

крупными частицами, которые образуют защитный и фильтрующий слой. Защитное действие этого~слоя изме­ няет фактическое начало уноса более мелких частиц. При чрезмерном динамическом напоре воздуха устойчи­ вое залегание мелких частиц нарушается, и они прихо­ дят в движение, увлекаются газовоздушным потоком и могут быть вынесены через защитный слой. Это явление особенно интенсивно протекает при сжигании слабоспекающихся углей. Бели при этом и избыток воздуха бу­ дет больше необходимого для завершенности процесса горения, то скорость газовоздушного потока в слое еще более возрастет и вынос частиц усилится. Форсирование топки также нарушает стабильность процесса горения и приводит к бесконтрольному распределению воздуха в слое с усиленным выносом мелких частиц. Для удер­ жания мелких частиц в слое необходимо, чтобы динами­ ческий напор воздуха был меньше их веса, т. е. вес ча­ стиц угля должен быть больше подъемной силы воздуш­ ного потока. Таким образом, важность обеспечения налаженного воздушного режима топки и оптимального

вышенными тепловыми потерями и трудно поддается ре­ гулированию) ;

сжигание топлива с ограничениями по зольности и содержанию мелочи при стабильном гранулометриче­ ском составе; недопустимость сжигания в слоевых топ-

37

ках существующих конструкций заштыбленных много­ зольных антрацитов марок АРШ и АСШ, рядовых тощих углей, отсева промпродукта и шламов;

устройство возврата в топку провала и уноса для дожигания при наличии в них значительного содержания горючих (большое влияние на дожигание уноса оказы­

ствие удлинения траектории потока и сепарации взве­ шенных частиц) ;

обеспечение правильного распределения воздуха и равномерного горения топлива по площади решетки; поддержание достаточной высоты шлакового слоя;

замена топок устаревших конструкций на более эко­ номичные; в первую очередь замена ручных топок меха­ ническими (топки с ручной загрузкой являются мало­ экономичными, так как периодичность загрузки нару­ шает стабильность процесса горения; согласно [Л. 1] все котлы паропроиэводительностью 2 т/ч и более должны иметь механизированные топки; в дальнейшем необхо­ дима механизация топочных устройств и для котлов меньшей мощности) ;

применение для сжигания древесных отходов топок скоростного горения ЦКТИ системы Померанцева и для

теплопроводности ограждающих конструкций — обмуров­ ки и металлических -частей.

Ввиду крайне неравномерного распределения темпе­ ратур окружающего воздуха в различных частях обму­ ровки определение потерь Ць экспериментальным путем представляет значительные трудности. Кроме того, опре­ деление потерь q5 измерительными приборами (тепло­ мер системы ОРГРЭС и др.) или по данным измерений температур поверхности ограждения и окружающего

38

воздуха не обеспечивает достаточной точности; ошибка

ной поверхности котлоагрегата, а также от температуры окружающего воздуха. Исходя из этого потери <7s могут определяться по формуле

ность охлаждения по общему габариту котлоагрегата, ж2 .

Величина Qf более точно может быть определена по формуле

Q F — C C B ^ F — / в ) , ккал/(м2• ч),

где сев — суммарный коэффициент теплоотдачи конвек­ цией и излучением в окружающую среду при свободном

39