МУ КР Источники энергии
.pdf2.2.4 Теплопотери
Определение потери тепла от химического недожега топлива
Под потерей тепла от химического недожег топлива понимается та потеря химически связанного тепла горючих газов, полученных в результате неправильного режима и удаляемых со всеми образованными продуктами горения в дымовую трубу.
Если для полного сгорания топлива будет подано недостаточное количество воздуха, то в продуктах сгорания наряду с углекислым газом и водой будут
присутствовать горючие газы (СО, Н2, СН4). |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
(QP |
CO QP |
2 |
H |
2 |
QP |
CH |
4 |
) Vcпг |
|
q |
3 |
|
CO |
H |
|
CH 4 |
|
|
(2.37) |
|||
|
|
|
QHP |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где CO, H2 ,CH4, – объемное содержание в дымовых газах угарного газа, водорода и метана;
QCOP ,Q HP 2 ,QCHP 4 - теплотворная способность соответствующих газов;
Vспг - объем сухих дымовых газов (продуктов сгорания), м3/м3;
QHP - низшая теплотворная способность топлива.
Теплотворная способность СО, Н2, СН4 [ккал] приведена ниже:
СО – 30,18; Н2 – 25,66; СН4 – 85,29.
Объем сухих дымовых газов подсчитывается по формуле (для твердого и жидкого топлива):
|
V |
|
|
СP 0,375 SKP SOP |
100 q |
|
, |
(2.38) |
|
|
|
|
|||||
|
|
C.Г. |
|
54 CO2 CO CH4 |
4 |
|
|
|
где |
СP - содержание углерода в рабочем топливе, %; |
|
||||||
|
SKP - содержание колчеданной серы в рабочем топливе, %; |
|
||||||
|
SOP - содержание органической серы в рабочем топливе, %. |
|
||||||
|
Определение объема сухих дымовых газов представляет некоторые трудности. |
|
Однако может быть найден приближенно из условия полного сгорания топлива: |
|
|
|
VСГ VПГ VH2O , |
(2.39) |
где |
VПГ - объем продуктов горения, м3/ м3 , (м3/ кг); |
|
|
VH2O - объем водяных паров в продуктах горения, м3/ м3, (м3/ кг). |
|
31
Таблица 2.4 – Подсчет тепла от химического недожега топлива по полному газовому анализу.
пп. |
Наименование |
Размерность |
|
Метод получения величины |
|
||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Данные полного газового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
анализа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CO………………… |
% |
|
|
Результаты испытания |
|
|||||||||
|
H2…………………… |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH4…………………. |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Объем сухих дымовых газов, |
|
|
|
|
С |
P |
|
|
P |
P |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
0,375 SK |
SO |
100 q |
|
|||||
|
отнесенный к 1 кг |
|
C.Г. |
54 CO2 CO CH4 |
|
||||||||||
|
м3/кг |
|
|
4 |
|
||||||||||
|
топлива…………....... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
30,18хСО………….... |
ккал (кДж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
25,66хН2 |
ккал (кДж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
85,29хСН4 |
ккал (кДж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Теплотворная способность |
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
3 4 5 2 |
|
||||||||
|
дымовых газов |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Теплотворная способность |
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
топлива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Потеря от химического |
% |
|
|
|
|
|
|
(6) |
100 |
|
|
|
|
|
|
недожога |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
(7) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение потери тепла в окружающую среду
Расчетным путем потери тепла в окружающую среду для номинальной нагрузки агрегата можно определить по формуле М.А. Стырковича:
q5 |
|
400 Ф 30000 |
100% , |
(2.40) |
|
B QHP |
|||||
|
|
|
|
где Ф – поверхность охлаждения по общему габариту котлоагрегата, м2; 400 – теплопотеря с 1 м2 поверхности обмуровки (изоляции), ккал/час; 30 000 – теплопотеря паропроводами, ккал/час.
Для номинальной нагрузки теплопотери в окружающую среду определяют по графику, приведенному на рис2.2.
При нагрузках котла, отличных от номинальных, потеря тепла в окружающую среду определяется по формуле:
|
qx q |
|
|
Dn |
, |
(2.41) |
|
|
|
||||
где q5x |
5 |
5 |
|
Dx |
|
|
- потеря в окружающую среду при Dx ; |
|
|||||
Dx - паропроизводительность котла, отличная от номинальной; |
|
|||||
q5 |
- потери в окружающую среду при DH ; |
|
||||
DH |
- паропроизводительность номинальная. |
|
||||
Потери тепла на охлаждение балок и панелей:
q5охл |
Qохл |
|
|
|
5 |
100%. |
(2.41a) |
||
B QHP |
||||
|
|
|
32
Суммарная потеря в окружающую среду при рассматриваемой нагрузке: |
|||||
|
|
q5 |
q5x q5охл . |
(2.41б) |
|
, % |
3,6 |
|
|
|
|
среду |
3,2 |
|
|
|
|
2,8 |
|
|
|
||
окружающую |
|
|
|
||
2,4 |
2 |
1 |
|
||
2 |
|
|
|
||
1,6 |
|
|
|
||
в |
1,2 |
|
|
|
|
тепла |
|
|
|
||
0,8 |
|
|
|
||
0,4 |
|
|
|
||
Потеря |
|
|
|
||
0 |
|
|
|
||
1 |
10 |
100 |
1000 |
||
|
|||||
|
|
Паропроизводительность котла, т/час |
|
||
Рис 2.2. Потери тепла в окружающую среду в зависимости от нагрузки котла:
1 – котельный агрегат с хвостовыми поверхностями; 2 – собственно котел без хвостовых поверхностей (малой мощности).
Определение потери тепла с уходящими газами
Аналитически определяется следующей формулой, ккал/кг (кДж/кг):
|
|
|
|
|
CO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СP CO2 |
|
100 CO2 |
|
|
|
|
|
|
|
" |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Q |
2 |
|
Vсг |
СN2 |
|
V |
H2O |
CH2O |
|
t |
yx |
L CВозд t |
в |
Q |
n |
Q |
||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
100 |
P |
100 |
|
|
|
|
P |
|
y |
0 |
P |
|
ФТ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.42) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
q |
2 |
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.42a) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
QHP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где СPCO2 - средняя объемная теплоемкость соответствующих компонентов при постоянном давлении, ккал/ нм3 (кДж/нм3);
VH2O – объем водяного пара в дымовых газах, нм3/кг;
α`` - коэффициент избытка воздуха за котлом;
Lo – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива;
L0 0,115 CP 0,375 SЛР 0,342 Н Р 0,043 ОР ,кг/кг, |
(2,43б) |
tyx - температура уходящих газов, ˚С;
tв - температура холодного воздуха, поступающего в котельный агрегат, ˚С;
CPВозд - средняя весовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении,
ккал/кг˚С (кДж/кг˚С);
Qn - тепло поступившее в котел с воздушными парами;
QФТ - физическое тепло топлива;
Vсг - объем сухих дымовых газов (VСГ VПГ VH2O ).
33
Определение теплоемкостей производится в соответствии с формулами (2.44a)- (2.44г):
CpCO2 |
0,803 0,000172 tyx ,ккал/нм3 0C , |
(2.44a) |
||
CpN2 |
0,306 0,0000264 tyx ,ккал/нм3 0C , |
(2.44б) |
||
CpH2O 0,351 0,0000574 tyx,ккал/нм3 0C , |
(2.44в) |
|||
|
CpB |
1,29 |
,ккал/нм3 |
(2.44г). |
|
|
|||
|
4,187 |
|
|
|
Точность определения теплосодержания газов зависит от того, насколько точно определены объемы газов и их температура за установкой.
При сжигании низкокалорийных топлив с QHP =2500 ккал/кг и ниже физическое тепло топлива должно быть учтено в балансе тепла котлоагрегата:
QФ.Т. cm tm , ккал/кг (кДж/кг).
где cm - теплоемкость топлива, ккал/кг ˚С (кДж/кг ˚С); tm - температура топлива, ˚С.
Т.к. в настоящее время в качестве энергетического широкое распространение получило газообразное топливо, теплота сгорания которого обычно превышает 2500 ккал/кг, то физическое тепло топлива, а тем более количество тепла, вводимого извне с воздухом, не составит значительную величину и пренебрегается.
Таблица 2.5 – Подсчет потери тепла с уходящими газами.
пп№. |
|
Обозначение |
|
Опыт |
|
|
|
|
||
|
|
|
№, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Наименование |
|
Размерность |
дата |
Способ подсчета |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Анализ топлива на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рабочую массу (твердое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и жидкое топливо): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- углерод |
СР |
% |
|
|
|
X P X C |
100 W |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
- водород |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
Нр |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- сера |
Sp |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
- кислород |
Op |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
- азот |
Np |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
(газообразное топливо) |
CH4p |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
- метан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- пропан |
C2H5p |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…………. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- углекислый газ |
СО2p |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- сероводород |
H2Sp |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- азот + редкие газы |
N2 |
% |
|
|
|
|
|
|
|
34
№ .пп
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Продолжение Таблицы 2.5
Наименование |
Обозначение |
|
|
||
Технический анализ |
|
|
топлива |
|
|
- теплотворная |
QHP |
|
способность топлива |
|
|
- зольность |
Ар |
|
- влажность |
p |
|
Величина Кр |
W |
|
Кр |
||
Величина Кр(*) |
|
|
Содержание (СО2+СО) в |
(СО2 |
|
газах за установкой |
+СО) |
|
Температура уходящих |
tyx |
|
газов |
|
|
Температура входящего |
tв |
|
воздуха |
||
|
||
Объем сухих газов |
Vсг |
|
|
||
Теплоемкость СО2 средняя |
CpCO2 |
|
Теплоемкость |
CpN2 |
|
двухатомных газов |
||
средняя |
|
|
Теплоемкость сухих газов |
|
|
Теплосодержание сухих |
cr |
|
газов |
ccrtyx |
|
Объем водяных паров |
VВП |
|
|
||
Теплоемкость водяных |
CpH2O |
|
паров |
|
|
Теплосодержание |
Vвп |
|
водяных паров |
cвпtyx |
|
Теплосодержание |
Vctyx |
|
водяных газов |
||
|
||
Коэффициент избытка |
`` |
|
воздуха |
y |
|
|
||
Объем воздуха, |
VB |
|
потупившего в |
||
котельную установку |
|
Размерность Наименование
|
см раздел “Расчетный метод |
|||||
ккал/кг |
определения низшей |
|||||
(кДж/м3 ) |
теплоты сгорания” |
|||||
% |
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
% |
|
K P CP 0,368SЛР |
||||
|
Только при механическом |
|||||
|
недожеге. |
|
|
|
||
% |
Из сводной таблицы |
|||||
испытаний |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
˚С |
Из сводной таблицы |
|||||
испытаний |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
˚С |
Из сводной таблицы |
|||||
испытаний |
|
|
|
|||
м3/ кг |
|
|
|
|||
|
VСГ VПГ VH2O |
|||||
(м3/ м3 для газа) |
|
|||||
ккал / нм3 0C |
|
0,803 0,000172 tyx |
||||
кДж / нм3 0C |
|
|||||
ккал/нм3 0C |
|
0,306 0,0000264 tyx |
||||
кДж / нм3 0C |
|
|||||
ккал /нм3 0C |
|
СPCO2 CO2 |
СN2 |
100 CO2 |
|
|
кДж / нм3 0C |
100 |
P |
100 |
|
||
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
|
|
|
ккал / нм3 (кДж/нм3) |
|
|
|
|
|
|
нм3 /кг |
|
0,0124 9H P W P |
||||
(нм3 / м3 ) |
|
|
|
|
|
|
ккал /нм3 0C |
|
0,351 0,0000574 tyx |
||||
ккал/кг |
|
|
|
|
|
|
(ккал / нм3 ) |
|
|
|
|
|
|
ккал/кг |
Сумма величин пп. 12 и 15 |
|||||
(ккал / нм3 ) |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
Из сводной таблицы |
|||||
|
испытаний |
|
|
|
||
нм3 /кг |
|
|
|
|
|
|
(нм3 / м3 ) |
|
|
|
|
|
|
35
Продолжение таблицы 2.5
пп№. |
Обозначение |
Опыт |
|
|
|
Наименование |
|
Размерность |
|
№, |
Наименование |
||||
|
|
|
|
дата |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
Теплосодержание |
cBtBVB |
ккал/кг |
|
|
|
Теплоемкость воздуха |
|||
|
входящего воздуха |
|
(ккал / нм3 ) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
20 |
Потери тепла с |
Q2 |
ккал/кг |
|
|
|
Разность пп. 16 и 19 |
|||
|
уходящими газами |
(ккал / нм3 ) |
|
|
|
|||||
21 |
Потери тепла с |
q2 |
% |
|
|
|
q2 |
Q |
2 |
100% |
|
уходящими газами |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
QHP |
|||
Существуют и другие виды теплопотерь, такие как потери от механического недожога топлива, потери тепла с золой, шлаком и т.д. Если используется газообразное топливо, то вышеперечисленные потери равны нолю, что очевидно. Ввиду того, что данное руководство предназначено для теплотехнического анализа котлоагрегатов, работающих на газообразном топливе, расчет этих теплопотерь не приводится.
Таблица 2.6 – Примерная форма сводной таблицы эксплуатационного испытания котлоагрегата.
Характеристика агрегата №___
Топка для _________ топлива, барабанно-шаровые мельницы с промбункером
Поверхность нагрева экранов топки |
|
|
|
||||
Объем топочного пространства |
|
|
|
м2 |
|||
Поверхность нагрева кипятильного пучка |
|
||||||
-\\- |
пароперегревателя |
|
м2 |
||||
-\\- |
водяного экономайзера |
|
м2 |
||||
-\\- |
воздухоподогревателя |
|
м2 |
||||
Номинальная паропроизводительность |
|
т/час при |
|||||
|
|
|
|
|
|
р=…ати и |
|
Таблица 2.6 |
|
|
|
|
|
tпп.=….˚С |
|
|
|
|
|
|
|
||
Наименование величин |
Обозна- |
Размерность |
|
Способ получения |
|||
чение |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
Продолжительность |
z |
|
час |
|
Из материалов испытаний |
||
опыта |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Топливо |
|
|
|
|
|
|
|
твердое, жидкое: |
|
|
|
|
|
|
|
Марка, сорт |
|
|
|
|
|
|
|
Анализ топлива |
|
|
|
|
|
|
|
Теплотворная |
P |
ккал/кг (кДж/кг) |
По данным анализа проб топлива. |
||||
способность низшая |
Технический анализ по данным |
||||||
QH |
|
3 |
3 |
|
|||
|
СР |
ккал/м |
|
(кДж/м |
) |
лаборатории |
|
Углерод |
|
|
% |
|
станции, элементарный состав |
||
Водород |
Нр |
|
|
% |
|
по наличным анализам топлива |
|
Сера |
Sp |
|
|
% |
|
данного месторождения |
|
Азот |
Np |
|
|
% |
|
|
|
36
Продолжение таблицы 2.6.
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Способ получения |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кислород |
Op |
% |
|
|
|
|
|
|
Зола |
Ар |
% |
|
|
|
|
|
|
Влага |
Wp |
% |
|
|
|
|
|
|
Топливная постоянная |
β |
|
2,37 |
H |
P |
0,125 O |
P |
0,005 |
|
|
|
|
|||||
газообразное: |
|
|
|
K P |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метан |
CH4P |
% |
|
|
|
|
|
|
Пропан |
C2H5P |
% |
|
|
|
|
|
|
…………. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Углекислый газ |
CO2P |
% |
|
|
|
|
|
|
Сероводород |
H2SP |
% |
|
|
|
|
|
|
Азот + редкие газы |
N2 |
% |
|
|
|
|
|
|
Кислород |
Op |
% |
|
|
|
|
|
|
Влага |
Wp |
% |
|
|
|
|
|
|
Вода, пар |
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя подача |
Dпп. |
т/час |
Из подсчета средних величин |
|||||
питательной воды |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура питательной |
tп.в. |
˚С |
|
|
|
|
|
|
воды |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя часовая |
D |
т/час |
|
|
|
|
|
|
паропроизводительность |
|
|
|
|
|
|
||
Р |
Ата |
|
|
|
|
|
|
|
Давление пара в котле |
|
|
|
|
|
|
||
Температура перегретого |
t пп. |
˚С |
|
|
|
|
|
|
пара |
|
|
|
|
|
|
||
D пр |
т/час |
|
|
|
|
|
|
|
Продувка котла |
|
|
|
|
|
|
||
Температура воды после |
t``эк |
˚С |
|
|
|
|
|
|
водяного экономайзера |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
В работе горелки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура воздуха в |
t х.в |
˚С |
|
|
|
|
|
|
котельной (входного |
|
|
|
|
|
|
||
воздуха) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура воздуха за |
t`` вп |
˚С |
|
|
|
|
|
|
воздухоподогревателем |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление воздуха за |
Р`` вент |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
вентилятором |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление воздуха перед |
Р` вент |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
воздухоподогревателем |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление воздуха за |
Р``вп |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
воздухоподогревателем |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление воздуха перед |
P`rop |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
горелками |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление первичного |
P п.в |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
воздуха |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
Продолжение таблицы 2.6.
Наименование величин |
Обозначение |
Размерность |
Способ получения |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Температура первичного |
t п.в. |
˚С |
|
|
|
|
воздуха |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Расход электроэнергии на |
Эд.в |
кВтч |
|
|
|
|
дутьевые вентиляторы |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Расход электроэнергии на |
Эп.в |
кВтч |
|
|
|
|
вентиляторы первичного |
|
|
|
|||
воздуха |
|
|
|
|
|
|
Газы |
|
|
|
|
|
|
Газовый анализ |
CO2 |
|
|
|
|
|
а) за пароперегревателем |
O2 |
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
||
|
CH4 |
|
|
|
||
|
CO |
|
|
|
|
|
б) за котлом |
H2 |
|
|
|
|
|
CO2 |
% |
|
|
|
||
|
O2 |
|
|
|
||
в) за |
|
|
|
|
||
CO2 |
% |
|
|
|
||
воздухоподогревателем |
O2 |
|
|
|
||
г) за дымососом |
|
|
|
|
||
CO2 |
% |
|
|
|
||
|
O2 |
|
|
|
||
д) коэффициент избытка |
|
|
N 2 |
|
||
|
|
|
||||
воздуха за |
α``пп. |
– |
N 2 3,762 O2 |
|||
|
||||||
пароперегревателем |
|
|
N2 100 CO2 O2 CO CH4 |
|||
е) коэффициент избытка |
α``к |
|
|
|
|
|
воздуха за котлом |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
ж) коэффициент избытка |
α``в.п |
|
|
|
|
|
воздуха за |
|
|
|
|
||
воздухоподогревателем |
|
|
|
|
|
|
з) коэффициент избытка |
α``у |
|
|
|
|
|
воздуха за дымососом |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Температура газов |
t``m |
˚С |
|
|
|
|
а) в конце топки |
Из подсчета средних величин |
|||||
б) перед |
t`пп. |
˚С |
|
|
|
|
пароперегревателем |
|
|
|
|||
t``к |
˚С |
|
|
|
||
в) за котлом |
|
|
|
|||
г) за водяным |
t``вк |
˚С |
|
|
|
|
экономайзером |
|
|
|
|||
t``вп |
˚С |
|
|
|
||
д) воздухоподогревателем |
|
|
|
|||
е) за дымососом |
tух |
˚С |
|
|
|
|
Разрежения по газовому |
|
|
|
|
|
|
тракту |
S``m |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
а) вверху топки |
Из подсчета средних величин |
|||||
б) перед |
S`nn |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
пароперегревателем |
|
|
|
|||
S``nn |
мм. вод. ст. |
|
|
|
||
в) за пароперегревателем |
|
|
|
|||
г) за котлом |
S``k |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
38
Продолжение таблицы 2.6.
Наименование величин |
Обозна- |
Размерность |
|
Способ получения |
||||
чение |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д) за водяным |
S``эк |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
||
экономайзером |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
е) за |
S``вп |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
||
воздухоподогревателем |
|
|
|
|
||||
S`д |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
|||
ж) перед дымососом |
|
|
|
|
||||
з) за дымососом |
S``д |
мм. вод. ст. |
|
|
|
|
||
Расход электроэнергии на |
Nд |
кВтч |
|
|
|
|
||
дымососы |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Тепловой баланс |
|
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
|||
Потери тепла с |
Q2 |
Из подсчета потерь тепла и КПД |
||||||
уходящими газами |
ккал/м3(кДж/м3) |
(табл.2.5) |
||||||
Потери тепла с |
q2 |
|
% |
|
|
|
|
|
уходящими газами |
|
|
|
|
|
|||
|
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
||||
Потери тепла от |
Q3 |
Из подсчета потерь тепла и КПД |
||||||
химического недожега |
ккал/м3(кДж/м3) |
(табл.2.4) |
||||||
Потери тепла от |
q3 |
|
% |
|
|
|
|
|
химического недожега |
|
|
|
|
|
|||
|
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
||||
Потери тепла со шлаком |
шл |
|
|
|
||||
|
Q4 |
ккал/м3(кДж/м3) |
|
|
|
|||
Потери тепла со шлаком |
q4шл |
|
% |
|
Только для твердого топлива |
|||
Потеря тепла с золой из |
ун |
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
|||
золоуловителей и уносом |
Только для твердого топлива |
|||||||
Q4 |
3 |
3 |
) |
|||||
в трубу |
|
ккал/м |
(кДж/м |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Потеря тепла с золой из |
q4ун |
|
% |
|
Только для твердого топлива |
|||
золоуловителей и уносом |
|
|
|
|
|
|||
в трубу |
|
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
|||
Потеря тепла от |
Q4 |
Только для твердого топлива |
||||||
механического недожога |
ккал/м3(кДж/м3) |
|
|
|
||||
Потеря тепла от |
q4 |
|
% |
|
Только для твердого топлива |
|||
механического недожога |
|
|
|
|
|
|||
Потери тепла в |
Q5 |
ккал/кг (кДж/кг) |
Из подсчета потерь тепла и КПД |
|||||
окружающую среду |
ккал/м3(кДж/м3) |
(рис 2.2 ; формула 2.41) |
||||||
Потери тепла в |
q5 |
|
% |
|
|
|
|
|
окружающую среду |
|
|
|
|
|
|||
|
ккал/кг (кДж/кг) |
|
|
|
||||
Полезно использованное |
Q1 |
По формуле Q1 =0,96 D (iп".п iп.в.) |
||||||
тепло |
ккал/м3(кДж/м3) |
|
|
|
||||
Коэффициент полезного |
бр |
|
% |
|
|
|
|
|
действия брутто |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Расход электроэнергии |
Э д |
|
|
|
|
|
|
|
На дутье |
кВтч/млн.ккал |
|
|
|
|
|||
На тягу |
Эт |
кВтч/млн.ккал |
|
|
|
|
||
Расход энергии общей |
Э к.у |
кВтч/млн.ккал |
|
|
|
|
||
Коэффициентполезногодействия |
т |
|
% |
|
|
|
|
|
агрегатанеттотепловой |
нт |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент полезного |
нтэ |
|
% |
|
|
|
|
|
действия агрегата нетто |
|
|
|
|
|
|||
энергетический |
|
|
|
|
|
D tп.п tп.в |
||
Теплопроизводительность |
Q |
млн. ккал/час |
|
Q |
||||
котла |
|
|
|
|||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
1000 |
|
|||
39
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ
3.1 Классификация газовых горелок
При составлении расчетно-пояснительной записки следует учитывать, что выбор того или иного типа горелки в каждом конкретном случае производится с учетом специфических условий (технологические требования, сооружается ли данная установка заново или переоборудуется с другого вида топлива, требуется ли резервирование другим видом топлива и пр.).
При сжигании газа в энергетических установках основным фактором является экономика сжигания и, следовательно, в этом случае наибольшее значение имеет обеспечение минимальных тепловых потерь.
При использовании газа в технологических установках доминирующим фактором является обеспечение специфических технологических требований (поддержание заданных температур, обеспечение настильности факела, поддержание безокислительной атмосферы в рабочем пространстве и т. д.).
Таблица 1 – Классификация газовых горелок.
Группа |
Признак |
Типы горелок |
|
І |
Характер |
1. |
Кинетические - полного предварительного смешения |
|
смесеобразования |
2. |
Частичного предварительного смещения: |
|
|
|
а) частичного завершенного смешения |
|
|
|
б) незавершенного смешения |
|
|
3. |
Диффузионные - внешнего смешения |
|
|
4. |
Диффузионно-кинетические (с регулируемой длиной и |
|
|
светимостью факела) |
|
II |
Способ подачи воздуха и |
1. |
Бездутьевые |
|
его температура |
2. |
Инжекционные |
|
|
3. |
Дутьевые (смесительные): |
|
|
|
а) без подогрева воздуха |
|
|
|
б) с подогревом воздуха. |
III |
Характер сгорания |
1. |
Пламенные |
|
|
2. |
Беспламенные: |
|
|
|
а) туннельные и щелевые |
|
|
|
б) ударные |
|
|
|
в) трубчатые |
|
|
|
г) с пористыми насадками |
|
|
|
д) радиационные (панельные и |
IV |
Место установки |
|
рефлекторные) |
1. |
Фронтальные |
||
|
|
2. |
Внутренние (подовые, щелевые, газовые колосники) |
|
|
3. |
Погружные |
V |
Возможность сжигания |
1. |
Газомазутные |
|
дополнительного вида |
2. |
Пылегазовые |
|
топлива |
3. |
Пылегазомазутные |
VI |
Давление газа |
1. |
Низкого давления (до 500 мм вод.ст.) |
|
|
2. |
Среднего давления (от 0,051до 3 am) |
|
|
3. |
Высокого давления (более 3 ат) |
40