книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках
.pdfВ табл. 2-5 приведены нормативные потери тепла в окружающую среду в зависимости от паропроизводительности котлоагрегата и его конструкции. Из таблицы
следует, что |
относительная потеря |
Цъ, т. |
е. |
отнесенная |
|||||||
к 1 кг топлива, уменьшается |
с ростом нагрузки |
котло |
|||||||||
агрегата. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2-5 |
||
Потери тепла |
в окружающую среду (q5), |
% |
|
|
|
|
|||||
|
Котлоагрегат |
|
Номинальная паропр-изводительность, т/ч |
|
|||||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
20 |
30 |
||
|
|
|
|||||||||
Без |
хвостовых |
поверх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ностей нагрева . . . . |
3,6 |
2,6 |
2,1 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
— |
— |
— |
||
С |
хвостовыми |
поверх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ностями нагрева . . . |
— |
3,4 |
2,9 |
2,5 |
2,3 |
2,0 |
1,7 |
1,3' |
1,1 |
||
При ларопроизводительности котлоагрегата Dx, от личной от номинальной DH0M, величина Ць пересчитывает - ся по формуле
п х |
°ном |
ном |
0 , |
|
4 5 |
— ~ п ~ 45 |
• |
/О- |
|
где qxb, q™M — потери |
тепла |
в |
окружающую среду при |
|
фактической и номинальной нагрузках, °/0 .
Если на горение поступает нагретый воздух из поме щения котельной, то часть потерь возвращается обрат но в котлоагрегат с воздухом, поступающим на всас дутьевого вентилятора. Совместно с присосами тепло этого воздуха составит:
|
|
Q |
B = |
Q ' |
B + Qnpnc= 1/,вСв(^в—^н) "Г" |
|
|||
|
|
|
+: Дгхт Ѵ°(/'в—tu), ккал/кг, |
|
|
|
|||
где |
Ѵв — количество |
воздуха, засасываемого |
вентилято |
||||||
ром, м3/кг сожженного |
топлива: |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ѵв = У 0 |
(<хт—Дат), м3/кг, |
|
|
|
||
где |
Vй — теоретическое |
количество воздуха, |
необходимое |
||||||
для |
полного |
сгорания 1 кг топлива, |
м3/кг; |
а> — коэффи |
|||||
циент избытка |
воздуха |
в топке: Аат |
— присосы |
воздуха |
|||||
в топке; св— |
|
теплоемкость воздуха, |
ккал/(кг |
-°С); tB —- |
|||||
температура |
воздуха |
на |
всасе вентилятора, °С; tn |
— тем- |
|||||
40
пература наружного воздуха, °С; і'в — температура воз духа в котельной вблизи обмуровки, °С; для упрощения расчетов можно принять, что t'B = tB.
Составляющая Qnpnc незначительна, поэтому погреш ность ее измерения не приводит к заметным ошибкам. Исходя из этого, можно принять, что
Q ' |
B + <2прис = <3в = V°aÄcg (tB—4і), |
ккал/кг, |
||
где а д — коэффициент |
избытка |
воздуха |
перед дымосо |
|
сом. |
|
|
|
|
Таким образом, величина QB является частичной ком |
||||
пенсацией |
потерь q$, и |
с этой |
точки зрения абсолютная |
|
величина Ць еще не является прямой потерей. Норматив-1 ные значения Ць (табл. 2-5) следовало бы уменьшить на величину возвращаемого в котлоаг.регат тепла с нагре тым в помещении котельной воздухом, если эта величи на существенно влияет на точность определения ць-
Мероприятия для снижения потерь тепла в окружаю щую среду:
тщательная тепловая изоляция котла и его вспомога тельного оборудования; для новых котлоагрегатов поте
ря тепла с 1 мг |
поверхности |
котлоагрегата не должна |
|||
превышать 300 |
ккал/ [мг |
• ч) ; |
температура на |
поверхно |
|
сти обмуровки не должна |
превышать 55 °С при |
темпера |
|||
туре окружающего воздуха |
25°С; |
1—2 мм |
|||
обеспечение |
разрежения |
в топке в пределах |
|||
вод. ст. (при положительном |
давлении потеря- Съ увели |
||||
чивается из-за выбивания пламени и газов через неплот ности топочной гарнитуры) ;
использование тепловыделения от оборудования пу тем забора теплого воздуха из верхней зоны котельного
зала и подача его на всас |
дутьевого вентилятора. |
||
Приведенная |
методика |
теплотехнических |
расчетов |
позволяет достаточно быстро и с необходимой |
степенью |
||
точности подсчитать потери в котлоагрегате, |
не прибе |
||
гая к громоздким |
расчетам |
и лабораторным |
определе |
ниям состава и теплоты сгорания топлива. При сжига нии газообразного и жидкого топлива, а также твердого топлива с низкой потерей тепла от механической непол
ноты сгорания |
(до |
1%) данные анализа уходящих газов |
|
и их температуры |
могут заменить проведение |
балансо |
|
вых испытаний. |
При сжигании твердого топлива с qC> |
||
> 1 % определение |
величин q% q3 и <?4 также |
облегчает |
|
41
выполнение подсчета для оценки экономичности работы котлоагрегата.
На основании расчетов потерь тепла q2, Цг, Ял и <?5 устанавливаются зависимости отдельных потерь и их суммы, а также к. п. д. котлоагрегата от нагрузки. По этим зависимостям составляют режимные карты с ука
занием оптимальных значений tyx, |
а или RO2 и |
других |
|||||||||||
параметров |
(см. § 3-1). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ниже |
приводятся |
примеры |
расчета |
к. п. д. |
котло |
||||||||
агрегата |
и расхода топлива. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Пример |
2-4. |
Определить |
к. п. д. котлоагрегата брутто |
и расход |
|||||||||
топлива |
при |
следующих |
условиях: |
нагрузка |
котлоагрегата |
Ü = |
|||||||
= 10 т/ч, давление в барабане р = 13 |
кгс/см2; |
энтальпия пара |
іц — |
||||||||||
= 666,2 |
ккал/кг; |
энтальпия |
котловой |
воды |
ік .в = 197,3 |
шал/кг; |
|||||||
энтальпия |
питательной |
воды |
гп .в = 86 |
ккал/кг; |
продувка |
котла — |
|||||||
2,5%; |
теплота |
сгорания |
природного |
газа |
Q = 8 500 ккал/м3; |
темпе |
|||||||
ратура |
уходящих |
газов |
^ у |
х = 1 8 0 ° С ; |
состав |
уходящих газов: |
СОа= |
||||||
= 95%; |
СО = 0,5; |
Гв = Э0°С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По упрощенной методике Б. М. Равича: Коэффициент h по формуле (2-20) :
h=,
•9 , 5 + 0 , 5 - ^ 1 0 '
По |
табл. 2-2 |
^ М а к с = 2 |
0 4 0 ° С ; |
5 = 0,8; |
по |
табл. |
2-3 |
С ' = 0 , 8 3 0 ; |
|||||||||
Л = 0 , 7 8 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря |
тепла |
с уходящими |
газами |
по |
формуле |
(2-19) |
|
|
|
||||||||
|
|
180 — 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Чі = |
|
2 0 4 0 |
[0,830 Ч- (1,18 — |
1 ) . 0 , 8 - 0 , 7 8 ] |
• 100 = |
6,9 |
»/„. |
|
|||||||||
Потеря |
тепла |
от |
химической |
неполноты |
сгорания |
[по |
фор |
||||||||||
муле |
(2-21)] |
Qnp.crop ="30,2 • 0,5=15,1 |
ккал/м3; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
15,1 - 1,1 8 |
|
1,78 0/.. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
g » = |
1 000 |
- 1 0 0 = |
|
|
|
|
|
|
|||||
Потеря тепла в окружающую среду «75=1,7% (табл. 2-5). |
|
||||||||||||||||
Коэффициент |
полезного |
действия |
котлоагрегата |
по |
формуле |
||||||||||||
(2-9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ Р а = |
100 — ( 6 , 9 + |
1 , 7 8 + |
1,7) |
= 89,62 о/0 . |
|
|
|
|
||||||
Расход |
топлива по формуле |
(2-13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 0 - Ю 3 (666,2 — 8 6 ) + |
0,025 - 10 - 10 3 (197,3 — |
86) |
|
|
|
|
||||||||||
В = |
|
|
• |
|
абОО.0,896 |
|
|
|
|
|
= |
7 6 5 |
м |
У |
ч - |
||
Пример 2-5. Определить к. п. д. котлоагрегата брутто и расход |
|||||||||||||||||
топлива |
для условий |
примера |
2-4 при сжигании |
топочного |
мазута |
||||||||||||
^ „ = 9 |
500 |
ккал/кг; |
температура |
уходящих |
газов |
< у х = 2 0 0 ° С ; |
|
в ре- |
|||||||||
42
зультате |
|
анализа |
продуктов сгорания |
получены |
следующие |
данные: |
|||||
R 0 2 |
= l l , 6 % . |
h по формуле (2-20) |
равен: |
|
|
|
|
||||
|
Коэффициент |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
16,5 |
|
|
|
|
|
|
|
По табл. 2-2 |
^.акс = 2 130°С; |
В = 0,88; по |
табл. |
2-3 |
С'=0,83; |
|||||
/С=0,78. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря тепла |
с уходящими газами |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
200 — 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<?2 = |
2 1 3 0 — [ 0 , 8 3 + (1,42 — 1)-0,88.0,78]-100 = |
8,9 о/0 . |
||||||||
|
Коэффициент |
полезного действия котлоагрегата по |
формуле (2-9) |
||||||||
|
|
|
•»1^а = 100 — ( 8 , 9 + 1,78 + 1,7) = |
87,6 о/о. • |
|
||||||
|
Расход топлива по формуле (2-13) |
|
|
|
|
|
|||||
|
В~ |
10-103 (666,2 — 86) + 0,025-10-103 (197,3 — 86) |
|
|
|||||||
|
|
-1 |
|
ВДВ |
|
|
|
- = 7 00 кг/ч. |
|||
|
|
|
Г Л А В А |
Т Р Е Т Ь Я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭКОНОМИЧНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ |
|
|
||||||
|
|
|
ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3-1. О Б Щ И Е П О Л О Ж Е Н И Я |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Влияние ТОПОЧНОГО |
процесса |
на экономичность |
||||||
работы |
котельного |
агрегата |
весьма велико. Потери теп |
||||||||
ла |
от химической |
неполноты |
сгорания |
дз и от механиче |
|||||||
ского недожога qt при данных топливе и конструкции топки зависят целиком от правильности ведения топоч ного процесса.
Прирост потери тепла с уходящими газами äqz при чистых поверхностях нагрева и плотных газоходах зави сит от увеличения коэффициента избытка воздуха а т сверх оптимального, что также определяется правиль ностью соблюдения наивыгоднейшего топочного режима. Известны случаи, когда только за счет регулировки газогорелочных устройств и снижения избытка воздуха удавалось повысить к. п. д. котлоагрегатов минимум на 5—6%. Часто имеют место значительные потери топ лива из-за химической неполноты сгорания, вызванные недостатком воздуха или неудовлетворительным смесе образованием.
43
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3-1 |
||
Рекомендуешь е типы слоевых |
механизированных |
топок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(по СН 350-66 Госстроя СССР) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид топлива |
|
|
Паропроизводителькость котла, |
т / ч |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2,5—4 |
|
6,5 |
|
|
|
10 |
|
15-20 |
|
>20 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Антрацит АС и AM |
Топки с пневмомеханическими |
забрасывателями |
и |
неподвижной |
Топки |
с |
цепной решеткой |
- |
||||||
|
решеткой |
|
|
|
|
прямого хода |
|
|
|
|
|
|||
Каменные угли |
Топки |
с пневмомеханически |
Топки с пневмомеханическими |
забрасывателями и |
цепной |
решеткой об |
||||||||
|
ми забрасывателями |
и непод |
ратного хода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вижной решеткой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каменные угли |
|
|
|
Топки с пневмомеханическими |
Топки |
с пневматическими |
забрасыва. |
|||||||
Ѵт 5г 20% |
|
|
|
забрасывателями |
и |
неподвиж |
телями и цепной ренегкой потаого |
хо |
||||||
Л п ^ 5 , 7 % - 1 0 3 |
«г/шал |
|
|
ной решеткой2 |
|
|
да2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Бурые угли |
Топки с пневмомеханическими |
Топки с пневмомеханическими |
забрасывателями и |
цепной решеткой об |
||||||||||
|
забрасывателями и |
неподвиж |
ратного хода1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной решеткой1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Топки с шурующей |
планкой2 |
Топки с пневмомеханическими |
При |
U?p |
30% топки |
с пневматиче |
|||||||
|
|
|
|
забрасывателями |
и |
неподвиж |
скими |
забрасыва гелями |
и |
цепной |
ре |
|||
|
|
|
|
ной решеткой2 |
|
|
шеткой прямого хода2 |
|
|
|
||||
Торф кусковой |
Шахтные топки |
|
|
|
|
Шахгно-цепные |
топки |
|
|
|
||||
Сланцы |
Топки с наклонно переталкпвтющей решеткой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Древесные отходы ' |
Скоростная топка ЦКТИ системы Померанцева1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№«> £5 50—5'.%. |
Шахтная топка с наклонной решеткой2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
• Рекомендуемый тип топочного устройства. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 Заменяющий |
тип топочного устройства. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как показали испытания котла ДКВ-4-13, работавшего на при
родном газе, |
после наладки процесса горения |
[Л. 66] удалось устра |
|
нить |
потерю |
тепла от химической неполноты сгорания, составляв |
|
шую |
весьма |
большую величину — 27,5%, В |
результате наладки за |
•5чет регулирования работы инжекционных горелок, установки сопл
меньшего |
диаметра и |
полного открытия воздушно-регулировочных |
||||
шайб к. п. д. брутто |
котлоагрегата был увеличен с 66,6 |
до 88%. |
||||
Оказалось, что до наладки топка |
работала с |
значительным |
недо |
|||
статком |
воздуха. |
|
|
|
|
|
На котле СУ-20 с |
топкой П М З - Л Ц Р при |
сжигании |
каменных |
|||
углей марки Г было выявлено, что включение |
устройств |
возврата |
||||
уноса и |
острого дутья |
повышает к. п. д. котла |
на 3,9—5,2% |
[Л. 48]. |
||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3-2 |
||
Рекомендуемые типы горелок для сжигания |
природного |
г а з а |
||||
и мазута (по СН 350-66 Госстроя |
СССР) |
|
|
|
||
Производи Топливо тельность,
• котла, тіч
Природ- 2,5—10 іный;газ
> 1 0
Мазут 2,5—10
> 1 0
Типы горелочных устройств |
|
|
||
Рекомендуемые |
Заменяющие |
|
||
Смесительные |
низкого |
Подовые |
низкого |
и |
давления |
|
среднего |
давления с |
|
|
|
принудительной |
по |
|
|
|
дачей воздуха; |
вер |
|
|
|
тикально-щелевые1 |
||
Смесительные низкого Вертикально-щелевые1
давления |
|
|
|
|
Горелки с паромеханиче- |
Горелки |
с |
низконапор |
|
скими и та с ротацион |
ными |
|
форсунками |
|
ными |
форсунками3 |
воздушного распы- |
||
Горелки |
с паромехани- |
ливания* |
|
|
Горелки |
с |
механиче |
||
ческими или ротацион |
скими |
форсунками2 |
||
ными |
форсунками |
|
|
|
1 Применяются при необходимости сохранения работы котла на твердом топливе.
2 При небольшом диапазоне изменения нагрузок котла или при возможности вы ключения части горелок.
3 При попеременном сжигании газа и мазута применяются комбинированные газона еутные горелки.
При изучении возможностей и условий повышений экономичности эксплуатируемого топочного устройства необходимо принимать во внимание рекомендации, вы работанные .практикой проектирования и эксплуатации котельных за последние годы (табл. 3-1 и 3-2).
Различают следующие основные характеристики то почного процесса, сильно влияющие на экономичность использования топлива.
45
А. К о л и ч е с т в е н н ы е |
х а р а к т е р и с т и к и : |
|
|||||||||||
1) видимое теплонапряжение зеркала горения, |
т. е. |
||||||||||||
удельный |
часовой |
съем тепла |
с 1 м2 площади горящего |
||||||||||
слоя |
BQ^/R, |
ккал\{ж-ч); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) |
видимое |
теплонапряжение |
топочного |
объема, |
т. е. |
||||||||
форсировка топочного пространства |
BQP /Ѵт , |
ккал1(мг-ч). |
|||||||||||
Видимые теплонапряжения в отличие от действитель |
|||||||||||||
ных подсчитывают без учета неполноты |
сгорания. |
|
|||||||||||
Б. К а ч е с т в е н н ы е |
х а р а к т е р и с т и к и : |
|
|
||||||||||
1) сумма |
потерь от неполноты |
сгорания, |
отнесенная |
||||||||||
к 1 кг введенного |
в топку |
топлива |
2 (аз + Оі) • Эта вели |
||||||||||
чина |
непосредственно влияет на основную |
качественную |
|||||||||||
характеристику топочного |
процесса — коэффициент |
пол |
|||||||||||
ноты |
тепловыделения ср в следующей |
зависимости: |
|
||||||||||
где (Звыд — тепло, |
выделенное |
1 кг |
топлива. |
|
|
|
|||||||
Коэффициент |
полноты |
тепловыделения |
ср |
больше |
|||||||||
к. п. д. топочного |
устройства |
г)т |
на сумму |
потерь тепла |
|||||||||
топкой за счет наружного |
охлаждения |
и тепла |
горячих |
||||||||||
очаговых |
остатков, т. е. Т |т = ф—^Спот', |
|
|
|
|
|
|||||||
2) |
коэффициент избытка воздуха. |
|
|
|
|
|
|||||||
Рекомендуемые нормативные значения расчетных ве |
|||||||||||||
личин BQ^/R, |
BQ^JV^, q3, g4 и а т |
для |
характерных топ- |
||||||||||
лив и распространенных топочных |
устройств |
приведены |
|||||||||||
в табл. 3-3 и приложении 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3-3 |
||
Расчетные |
характеристики камерных |
топок [Л. 5] |
|
|
|
||||||||
Тип топки |
|
Топливо |
|
а т |
|
|
BQP/Vt, |
|
<7з, % |
||||
|
|
|
тыс. ккал1(м*-ч) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Экранированные |
Мазут, при |
1,15* |
|
|
250** |
|
0,5—1*** |
||||||
|
|
|
родный газ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неэкраниров эн |
Мазут, при |
1 15**** |
|
200 |
|
|
J **# |
||||||
ные |
|
|
родный газ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Для автоматизированных котлов |
при наличии регулятора |
давления |
газа |
перед |
|||||||||
каждым |
котлом допустимо |
понижение |
до 1,1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
** При повышенных напорах дутья |
и применении |
специальных |
регистров |
тепло- |
|||||||||
напряжения топок могут быть увеличены в |
несколько раз без снижения |
экономич |
|||||||||||
ности топочного процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
• " Д л я |
природного газа с QP ^ 9 ООО |
ккал/м* |
значения |
q3 |
принимаются на |
||||||||
0,5% выше.
•••• В неэкранированных топках допустимо для защиты обмуровки повышение в
46
Оптимальные значения указанных величин в усло виях эксплуатируемой котельной должны уточняться при наладочных испытаниях с учетом особенностей топлива (выход летучих, приведенные зольность и влажность, гранулометрический состав, спекаемость и т. п.) и ха рактера нагрузки. По результатам испытаний составля ют режимные карты и инструкции. При этом должно быть учтено, что топочное устройство, спроектированное с оптимальным к. п. д. для номинальной нагрузки котло агрегата, работает при низкой нагрузке с перерасходом топлива из-за чрезмерно больших избытков воздуха. Для котлоагрегатов небольшой производительности это обстоятельство особенно важно потому, что эти агрегаты часто и длитель но эксплуатируются с низ ким коэффициентом использования. Однако не должна допускаться дли тельная чрезмерная форсировка топочного устрой ства, вызывающая пере расход топлива из-за ро ста лотерь.
Правильность |
ведения |
|
процесса горения |
необхо |
|
димо контролировать |
по |
|
содержанию 0 2 |
или |
R 0 2 |
вдымовых газах. На
рис. 3-1 приведена зави |
Рис. 3-1. Содержание |
0 2 |
и |
RO2 |
||||||||
симость |
содержания в га |
в |
продуктах |
сгорания |
разных |
|||||||
зах 0 2 |
и R 0 2 |
от |
коэффи |
топлив |
в зависимости |
от |
коэффи |
|||||
циента |
избытка |
воздуха |
циента |
избытка |
воздуха |
а. |
|
|||||
/ — фрезерный торф |
(RO2); 2 —подмос |
|||||||||||
а для некоторых |
топлив. |
|||||||||||
ковный |
уголь (R02 ); |
3 — тощий |
уголь |
|||||||||
Содержание |
R 0 2 |
нахо |
(ROj); |
4 — мазут |
(R02 ); |
5 —природ |
||||||
ный |
газ |
(R02 ); 6 — все топлива |
(02 ). |
|||||||||
дится в определенной за |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
висимости от а только для |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
топлива |
постоянного состава. Поэтому для топлив с пере |
|||||||||||
менным составом или при сжигании смеси топлив расчет коэффициента избытка воздуха следует вести по содер жанию 02 . Температура газов в месте отбора проб для
анализа |
не должна |
превышать |
600 °С. |
Рекомендуемые |
значения |
содержания |
R0 2 или 02 , зависящие от особен |
||
ностей топлива и оптимальной |
величины |
коэффициента |
||
47
избытка воздуха, должны быть указаны в режимной кар те на основании результате© наладочных испытаний. (Примерную форму режимной карты см. приложение 7 ) .
Ориентировочная величина коэффициента избытка воздуха при полном сгорании топлива может быть опре делена по «углекислотной» формуле
RO:макс
R 0 2
где |
ROs d |
—максимально |
возможное |
содержание |
||
в продуктах |
сгорания С 0 2 и S0 2 |
при а = 1 |
(см. табл. 2-2) ; |
|||
R0 2 |
— действительное |
содержание |
в продуктах сгора |
|||
ния суммы С 0 2 и S0 2 |
по данным |
анализа. |
|
|||
Если продукты сгорания содержат даже небольшое |
||||||
количество |
СО, СН 4 и Н2 , то определение |
коэффициента |
||||
избытка воздуха по «углекислотной» формуле дает боль шую ошибку. Поэтому при полном сгорании топлива всегда рекомендуется контролировать величину избытка воздуха по «кислородной» формуле
21
21 - 0 2
где |
0 2 — содержание |
кислорода |
в продуктах |
сгорания. |
|
|
При неполном сгорании топлива коэффициент избыт |
||||
ка |
воздуха подсчитываетг.я по более точной |
формуле, |
|||
основанной |
на полном |
анализе продуктов сгорания: |
|||
|
|
|
21 |
|
|
|
|
21 — 0 2 — 0 , Ь ( С О + Н2 ) — 2 С Н 4 — 3 C n H m |
' |
||
|
Ввиду незначительного содержания тяжелых углево |
||||
дородов в |
продуктах |
сгорания |
величиной 3 C n H m на |
||
практике пренебрегают. Из формулы следует, что нали чие даже небольшой доли СО, Н 2 и особенно СН4 зна чительно влияет на точность определения коэффициента избытка воздуха. Особенно это относится к природным газам, состоящим в основном из СН4 .
Если в продуктах сгорания из числа горючих компо
нентов содержится только СО, то количество |
окиси угле |
||
рода может |
быть определено по формуле |
|
|
c o _ ] 0 0 ( R O ; f K C — R02 ) — 4,76RO" a K C - 0 2 |
|
о |
|
= |
150 —4,76-0,4 R O £ a K C |
' |
0 у , ° ' ' |
48
Количество кислорода, содержащегося в продуктах сгорания, подсчитывается по следующей формуле:
1 0 0 ( R O r c - R O 2 ) 0 /
Если полученная по газовому анализу величина О2 значительно больше О'г, то такое несоответствие пред полагает неточность анализа, а если Ог<0'г, то это сви детельствует о наличии химической неполноты сгора ния.
3-2. В Л И Я Н И Е |
С В О Й С Т В Т О П Л И В А Н А Э К О Н О М И Ч Н О С Т Ь |
Р А Б О Т Ы Т О П О К |
|
Каждый вид и |
марка топлива обладают теми |
или иными свойствами |
и характеристиками, влияющими |
на экономичность процесса горения; разное топливо тре бует создания в топке различных условий, благоприятст вующих его сжиганию с минимальными потерями. До вольно часто причиной неэкономичного сжигания, а так же недостаточной производительности котла является несоответствие типа и конструкции топки особенностям используемого топлива. Для каждого вида топлива сле дует применять.топку специальной конструкции, учиты вающей все его характерные свойства.
К основным характеристикам и свойствам твердого топлива, определяющим условия экономичного горения и
конструктивное оформление |
топочных |
устройств, |
отно |
|||||
сятся влажность, |
зольность, |
плавкость |
золы, |
размеры |
||||
кусков, |
спекаемость, |
выход |
летучих, |
содержание |
серы |
|||
и теплота |
сгорания. Краткая |
характеристика некоторых—• |
||||||
углей приведена в табл. 3-4, |
классификация |
каменных |
||||||
углей |
по |
маркам |
в |
табл. |
3-5, по |
размеру |
кусков |
|
в табл. 3-6. |
|
|
|
|
|
|
||
В л а ж н о с т ь |
сильно колеблется даже для одного и |
|||||||
того же вида топлива; она влияет на экономичность про цесса горения. С увеличением влажности уменьшается теплота сгорания рабочего топлива. Изменение низшей теплоты сгорания топлива при увеличении содержания влаги на 1 % приведено в табл. 3-7.
С увеличением влажности топлива объем водяных па ров возрастает, а следовательно, возрастает и объем га зов, приходящихся на 1 ООО ккал низшей теплоты сгора-
4—1 |
49 |