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

К а м е р н ы е т о п к и

методикам и нормативным данным, показывают, что при сжигании твердого топлива в малой энергетике могут быть достигнуты к. п, д. котлоагрегатов в пределах от

чения. Так, по данным ЦКТИ при испытании котлов ДКВ-6,5-13 и ДКВР-6,5-13, ДКВ-10-13 и ДКВР-10-13 на

в этой таблице приняты по СН 350-66. Потери аз, q^ и Ць приняты по нормативным данным. Потери Цг определены ' по упрощенной методике [Л. 54] для ряда величин тем­ пературы уходящих газов.

Основными мероприятиями по повышению к. п. д. котлоагрегатов являются экономичная нагрузка котло­ агрегата (см. гл. 7) ; поддержание оптимального коэф­ фициента избытка воздуха в топке; снижение присосов воздуха в котлоагрегате; поддержание номинального давления в барабане котла и наиболее экономичной тем­ пературы питательной воды; обеспечение безнакипного режима котлоагрегата; поддержание чистоты наружных поверхностей нагрева; устройство и увеличение хвосто­ вых поверхностей нагрева.

4-2. В Л И Я Н И Е К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т А И З Б Ы Т К А В О З Д У Х А В Т О П К Е Н А Э К О Н О М И Ч Н О С Т Ь К О Т Л О А Г Р Е Г А Т *

Оптимальность коэффициента избытка воздуха в топке является главным условием полноты сгорания

шаются, но резко возрастает потеря q2. Оптимальная ве­ личина а т будет соответствовать случаю, когда суммар­ ные потери <72+<7з+<74 будут минимальными.

82

На рис. 4-2 приведены кривые теплообмена в топке и газоходе котла ТВГ-8, работающего на газовом топливе, в зависимости от коэффициента избытка воздуха на вы­

ститута Сантехпроект). С увеличением а"т количество тепла, переданное в топке лучеиспусканием С>тл и конвекцией QT K , уменьшается, а количество тепла, пе­ реданное в конвективном газоходе QK , увеличивается.

На рис. 4-3 приведе-

при нагрузках Q = 8,38—8,55 Гкал/ч. Как видно, с увели­ чением <х"т возрастают температура уходящих газов і у х и потеря тепла q2 и снижается к. п. д. т)К; одновременно возрастает расход топлива Ъ на 1 Гкал отпущенного тепла.

4-3. У С Т Р А Н Е Н И Е П Р И С О С О В В О З Д У Х А П О Г А З О В О М У Т Р А К Т У

Избыточный воздух, поступающий в газовый тракт котлоагрегатов, вызывает увеличенные потери те­ пла с уходящими газами, рост сопротивления тракта, перегрузку дымососов и вследствие этого ограничение теплопроизводительности агрегатов. Нормами [Л. 5] ре­ гламентированы допустимые присосы воздуха по газо­ ходам (табл. 4-2).

При стабильном составе топлива и постоянной на­ грузке котлоагрегата увеличение присосов воздуха по тракту обнаруживается по разбавлению уходящих газов воздухом-—снижению содержания углекислоты, а также по возрастанию сопротивления тракта. Величина присо­ сов воздуха определяется по 'Газовому анализу проб, взятых одновременно в соответствующих местах газо­ ходов при нагрузке, близкой к номинальной.

П р и с о с ы в о з д у х а в т о п к у существенно влия­ ют на тепловую работу котлоагрегата. Количество тепла,

84

переданного поверхностям нагрева посредством излуче­ ния, подчиняется зависимости

ступления холодного воздуха уменьшает количество те­ пла, передаваемого излучением. Подсчитано, что увели­ чение присоса воздуха в топку на 0,1 снижает количест­ во тепла, передаваемого излучением, до 5%. Уменьше­ ние тепловосприятия радиационной поверхностью нагре­ ва вызывает перегрузку последующих конвективных по­ верхностей и приводит к увеличению температуры ухо­ дящих газов. Например, присос в топку Аат = 0,1—0,2 по­ вышает температуру уходящих газов на 3—8°С. Для снижения присосов в топке необходимо поддерживать минимальное разрежение в пределах 1—2 мм вод. ст., что обеспечивает отсутствие дымления через топочную

та понижают температуру газов в зоне присосов и умень­ шают количество тепла, переданного поверхностям на­ грева, расположенным за местом присоса. В результате этого в последующих по ходу газов поверхностях нагре­ ва увеличивается температура уходящих газов. Чем бли­ же присосы воздуха к топке и чем больше их величина, тем выше температура уходящих газов.

Присосы воздуха в хвостовых поверхностях снижают температуру уходящих газов. Так, присосы Да = 0,1—-0,2 снижают температуру уходящих газов соответственно на 8—14°С.

Присосы воздуха в газоходы, где температура газов

нения которого 600 °С, окись углерода — 700 °С, метан — 650—750 °С). Однако это обстоятельство ни в какой мере не оправдывает наличия присосов воздуха в газоходы с высокой температурой, так как и без этого при пра­ вильно налаженном топочном режиме потеря <7з может быть сведена к минимальной нормативной величине.

85

Дополнительные потери тепла с продуктами сгорания за счет присосов воздуха в газоходы котла подсчитываются по формуле

где а"к — коэффициент избытка воздуха за котлом; а"к .а-—коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом; ti — замеренная температура уходящих газов за котло­ агрегатом; h — температура газов за котлоагрегатом при нормативных величинах присосов.

Первый член правой части выражения (4-1) опреде­ ляет приблизительный прирост потерь тепла за счет уве­ личения объемов газов из-за присосов, второй член — за счет снижения температуры газов. Величина присосов

где RO"2 и RO'2 — содержание трехатомных газов в про­ дуктах сгорания соответственно после замеряемого уча­ стка и до него, определяемое по газовому анализу. Бо­ лее точно для устранения влияния изменяющегося эле­ ментарного состава топлива коэффициенты избытка воз­ духа могут быть определены по формуле

86

Дополнительный присос в'оздуха в экономайзер сверх допусти­ мого (табл. 4-2) составил Аа' = 0,3—0,1=0,2. Для определения до­ полнительной потери тепла с уходящими газами за счет присоса

Причинами присосов воздуха в газоходы котельных агрегатов могут быть эксплуатационные упущения, де­ фекты заводского изготовления оборудования и дефекты монтажа.

87

К первой группе причин, вызывающих присосы воз­ духа в газоходы, могут быть отнесены:

открытые патрубки для измерительных приборов; неплотное (из-за деформации или отсутствия прокла­

док) прилегание топочной и котельной гарнитуры; неполное закрытие отключающих заслонок или мига­

лок на течках золоуловителей; разрыв компенсаторов на газоходах из-за термиче­

ских деформаций; отсутствие или недостаточный слой уплотняющего пе­

ска в песочных затворах; неудовлетворительное состояние уплотнения мест про­

хода коллекторов и труб через обшивку и обмуровку котла и др.

Ко второй группе причин относятся:

низкое качество изготовления топочной и котельной гарнитуры, не обеспечивающей необходимую плотность крышек лазов, лючков, гляделок;

недоброкачественная заводская сварка обшивки кот­ лов и экономайзеров;

большие зазоры (до 10—20 мм) в местах прохода вала через улитку дымососов;

неудовлетворительное качество сварки труб с трубны­ ми досками воздухоподогревателей;

сброс воздуха, охлаждающего опорные балки, в газо­ ходы и др.

К третьей группе причин могут быть отнесены: отсутствие или неудовлетворительное выполнение

уплотнений крышек гарнитуры, мест заделки стальных газоходов в кирпичную обмуровку, прокладок между фланцами газоходов, прокладок между фланцами эко-* номайзерных труб, между опорной рамой экономайзера и фундаментом;

дефекты сварки газопроводов, компенсаторов я т. п.; отсутствие штукатурки стен тяжелой обмуровки при толщине кладки менее 500 мм (например, задняя стенка

88

Паз '$(15*15мм) с асбеста-

\6ым шнуром

Рис. 4-5. Конструкции уплотне­ ний прохода труб через обшив­ ку котлов.

Рис. 4-6. Конструкции уплотнений прохода труб через обшивку котлов.

/ — шлаковая вата; 2— засыпка сухим песком; 3 — асбестовый шнур; 4—ком­ пенсатор; 5 — манжета из асбестовой ткани; 6 — хомуты.