- •Оглавление
- •1. Общие методические указания по выполнению
- •2. Правила безопасности при работе в лабораториях
- •11.3. Методика выполнения лабораторной работы и обработки результатов………………………………………………………... 71
- •Предисловие
- •Введение
- •Общие методические указания по выполнению лабораторных работ
- •2. Правила безопасности при работе в лабораториях кафедры «энергообеспечение предприятий»
- •2.1. Общая характеристика лабораторных стендов
- •Инструкция по технике безопасности
- •3. Определение теплоты сгорания жидкого топлива
- •3.1. Основные понятия
- •Состав и теплота сгорания керосина
- •3.2. Принцип действия и устройство калориметра
- •3.3. Подготовка калориметра к работе
- •3.4. Основной опыт
- •3.5. Обработка результатов
- •Определение теплоты сгорания жидкого топлива
- •Контрольные вопросы
- •Определение технических характеристик твердого топлива
- •4.1. Определение влажности
- •Определение внешней влаги каменного угля
- •Определение гигроскопической влаги каменного угля
- •Определение влажности аналитической пробы угля
- •Определение влажности рабочей массы угля
- •4.2. Определение выхода летучих веществ
- •Определение выхода летучих веществ из угля
- •4.3. Определение зольности топлива
- •Определение зольности угля
- •Контрольные вопросы
- •5. Подготовка питательной воды
- •5.1. Схема водоподготовительной установки
- •5.2. Солевой баланс котла
- •Определение продувки котла и потерь теплоты с продувочной водой
- •5.3. Методика выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •6. Технические характеристики и конструкция котла
- •6.1. Основные сведения
- •Основные технические характеристики котла де-10-14гм
- •6.2. Конструктивное исполнение поверхностей нагрева
- •6.3. Водопаровой тракт котла
- •Каркас, обмуровка и тепловые перемещения и очистка поверхностей нагрева котла
- •6.5. Методика выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •7. Газоснабжение котельной установки
- •7.1. Схема газорегуляторного пункта
- •7.2. Схема подачи газа в котел
- •7.3. Методика выполнения лабораторной работы
- •Параметры работы системы газоснабжения котельной
- •Контрольные вопросы
- •8. Подача в топку воздуха и отвод дымовых газов
- •8.1. Схема газовоздушного тракта котла
- •8.2. Методика выполнения лабораторной работы
- •Параметры газовоздушного тракта котла
- •Контрольные вопросы
- •9. Тепловосприятие поверхностей нагрева и расчетная паропроизводительность котла
- •9.1. Определение тепловосприятий поверхностями нагрева котла
- •Средние объемные теплоемкости компонентов дымовых газов, [кДж/(м3к)]
- •9.2. Определение температурных напоров
- •9.3. Определение паропроизводительности котла
- •9.4. Определение удельного расхода условного топлива
- •9.5. Методика выполнения лабораторной работы
- •Определение тепловосприятия поверхностями нагрева топки за счет теплообмена излучением
- •Определение средней объемной теплоемкости и действительного объема дымовых газов на выходе из топки
- •Определение перепадов температур и удельных тепловосприятий поверхностями нагрева котла
- •Окончание табл. 19
- •Определение температурных напоров в поверхностях нагрева котла
- •Определение расхода насыщенного пара, вырабатываемого котлом
- •Окончание табл. 21
- •Определение расхода условного топлива
- •Контрольные вопросы
- •10. Теплопередача в водяном экономайзере
- •10.1. Тепловой баланс водяного экономайзера
- •10.2. Экспериментально-расчетное исследование теплопередачи
- •В экономайзере
- •Тепловой баланс водяного экономайзера Марка ___________, № ______________
- •Теплопередача водяного экономайзера Марка ___________, № ______________
- •Контрольные вопросы
- •11. Балансовые испытания парового котла
- •11.1. Тепловой баланс котла
- •11.2. Определение кпд котла брутто и нетто
- •Методика выполнения лабораторной работы и обработки результатов
- •Определение потерь теплоты котлом
- •Окончание табл. 26
- •Кпд котла брутто и нетто
- •11.4. Анализ результатов лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
11. Балансовые испытания парового котла
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Балансовые теплотехнические испытания проводятся с целью получения типовых энергетических характеристик (режимных карт) паровых котлов. Эксплуатация котлов по таким характеристикам позволяет достичь максимальной экономичности при обеспечении требуемых надежности и экологической безопасности.
Цель работы – изучение методики теплотехнических испытаний парового котла ДЕ-10-14 ГМ, составление его теплового баланса, выяснение влияния режимных параметров (избытка воздуха ух, температуры уходящих газов и др.) на КПД котла, оптимизация работы котла, получение практических навыков по работе со штатными и переносными приборами для теплотехнических измерений.
11.1. Тепловой баланс котла
Тепловой баланс котла позволяет выяснить степень эффективности использования теплоты, виды потерь теплоты и их величину.
Из уравнения теплового баланса для котла в установившемся режиме его работы
Q1= Qpp – ( Q2 + Q3 + Q5) ,
где Q1 – теплота, полезно используемая в котле; Qpp – располагаемая теплота; Q2 – потери теплоты с уходящими газами; Q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива; Q5 – потери теплоты от наружного охлаждения (для газа Q4 = 0). Поскольку предварительный подогрев газа и воздуха отсутствует, то Qpp= Qcн .Такой способ определения полезно использованной в котле теплоты называется методом об ратного баланса.
Полезное тепловыделение при определении КПД котла брутто по прямому балансу рассчитывается по формуле (9.11).
Потери теплоты с уходящими газами из экономайзера котла при =ух определяются по формуле (9.8), потери от химической неполноты
сгорания газа – из соотношения
Q3 = Vс.г. (СО QCO + H2 QH2 + CH4 QCH4 +…) / 100 ,
где СО, H2, CH4 … - объемное содержание горючих газов в уходящих дымовых газах по результатам газового анализа; QCO ,QH2, QCH4 – соответствующие им теплоты сгорания
QCO = 12,64 МДж/м3, QH2 = 10,79 МДж/м3, QCH4 = 35,82 МДж/м3,
Vс.г – объем сухих уходящих газов
Vс.г= VRO2 +VºN2 + (у.г – 1) Vºв .
Потеря теплоты от наружного охлаждения
Q5 = q5 Qcн / 100 ,
где q5 берется по графику на рис. 12.
11.2. Определение кпд котла брутто и нетто
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
брк = 100 Q1/ Qcн. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
нк = брк – qт – qэ , (11.2)
где qт, qэ – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
qт = Gпр (hк.в – hп.в) / (В Qcн) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
qэл = 100 (Nп.н/п.н+ Nд.в/д.в+ Nд.с/д.с)/(B Qcн) ,
где Nп.н, Nд.в, Nд.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; п.н, д.в, д.с - КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.