Вопрос 32. Что такое полезно используемая теплота пк? Какая связь ее с кпд пк?

Полезно используемая теплота ПК – это та теплота, которая расходуется на нагрев воды, парообразование и перегрев воды.

Также это то количество теплоты, которое получило рабочее тело (вода, пар) в котле в расчете на 1 кг(м³) сжигаемого топлива. Его можно выразить следующей формулой:

где ,- расход свежего пара и пара промежуточного (вторичного) перегрева, кг/с;

–расход продувочной воды из барабана для поддержания заданного солевого режима в контурах циркуляциях, кг/с.

Величина учитывается когда она составляет не менее 2 % от.- энтальпии перегретого пара, питательной воды и воды на линии насыщения, кДж/кг.

- энтальпии вторичного перегретого пара на выходе из промперегревателя и входе в него, кДж/кг.

B - расход топлива, кг/с или м³/с.

Использованное количество теплоты в паровом котле можно выразить также через тепловосприятие отдельных поверхностей нагрева котла:

где – тепловосприятие рабочей среды в поверхностях топочной камеры, кДж/кг.

- тепловосприятие пара в конвективных поверхностях основного и промежуточного перегревателей, кДж/кг.

- тепловосприятие экономайзера, кДж/кг.

КПД котлов

Полнота передачи теплоты топлива в котле к рабочей среде определяется КПД котла Брутто. Последний определяется как отношение количества теплоты, воспринятой рабочей средой (полезно используемая теплота ПК), кДж/кг твердого и жидкого топлива или кДж/м³ газового топлива, к располагаемой теплоте рабочей массы топлива , кДж/кг, по методу прямого баланса:

Здесь мы и видим связь полезно используемой теплоты с КПД ПК.

Вопрос 42. Закон Аррениуса и энергия активизации.

Различают горения:

1. гомогенное (горючее и окислитель в одном агрегатном состоянии);

2. гетерогенное (горючее и окислитель в разных агрегатных состояниях).

При гомогенном горении скорость реакции пропорциональна концентрации кислорода.

При неизменной концентрации реагирующих веществ во времени скорость реакции определяется k – константой скорости химической реакции, которая зависит от температуры и природы вступающих в реакцию веществ. Эта зависимость выражается законом Аррениуса, который выражается следующей формулой:

где - предэкспоненциальный множитель характеризует максимальное число активных молекул в реакционном объеме;E – энергия активации, которую необходимо сообщить системе для разрушения старых внутримолекулярных связей и образования активных осколков, дающих начало новым реакциям; R – газовая постоянная; T – абсолютная температура процесса.

Чем выше уровень энергии активации, тем труднее происходит разрушение молекулярных связей исходных молекул и медленнее скорость реакции. Так, энергия активации реакции C+O₂=CO₂ =140 кДж/моль, а реакцияC+0.5O₂=CO =60 кДж/моль. Отсюда следует, что в реакциях окисления углерода кислородом скорость образования окиси углеродаCO значительно выше, чем образования двуокиси CO₂, и количество CO у поверхности горящего углерода будет преобладать.

Q – E₁ – E

C+O₂→CO₂+140 кДж/гмоль

CO+0.5O₂=CO+60 кДж/гмоль.

Для воспламенения смеси ее необходимо нагреть для того, чтобы увеличить долю активных молекул, т.е. таких у которых энергия больше энергии активации.