13) Полезное используемое тепло.

Идет на приготовление насыщенного или перегретого пара и зависит от паропроизводительности котельного агрегата и от парааметров пара.

Q_к.а. – тепло, сообщенное в котельном агрегате питательной воде при превращении ее в пар:

Q = D(i )+D ; (кДж/кг) ,

D – паропроизводительность котлоагрегата, кг/час;

і - энтальпия перегретого пара, выходящего из котла; кДж/кг;

і - энтальпия питательной воды, кДж/кг;

і- энтальпия воды, находящейся в барабане при давлении перегретого пара, кДж/кг;

D - расход пара на непрерывную продувку, кг/час.

Для нормальной работы котла необходимо осуществлять постоянную продувку контуров циркуляции, то есть удалять шламы, которые образуются на поверхностях при парообразовании. Продувка осуществляется паром (водой) из барабана котла. D_пр = 3-5% D.

Полезно используемое тепло относят к 1 кг (или м³ ) израсходованного топлива:

Q₁ = ; [кДж/кг],

В [ кг/с; кг/час] – часовой расход топлива.

16) Зоны горения.

Процесс горения развивается зонально и каждая из последовательных зон выполняет свою функцию.

1-я зона. Подготовка топлива к вводу в топку (дробление, фракционирование, размол).

2-я зона. Создание первичной, гетерогенной смеси, которая представляет собой рабочую среду для подготовки газификационных процесов. Два потока – топливный и воздушный соединяются в один и вводятся в газификационную зону процесса. Эта смесь создаётся только за счёт первичного воздуха для ускорения прогрева её до температур, соответствующих горению топлива.

Газификация идёт при недостатке воздуха и доля первичного воздуха должна быть незначительной. Чем больше топливо способно к газификации, тем грубее может быть его размол.

3-я зона. Огневая газификация твёрдого топлива – последняя зона в ста-дии измельчения топлива до молекулярного состояния, т.е. до полной подготовки топлива к образованию со вторичным воздухом истинной горючей смеси.

Для активации такого процесса необходимо высокотемпературное тепло, способное прогреть всю газификационную топливную массу. Это тепло в первую очередь получают от факела. Если этого тепла не хватает, оно берётся за счёт обращённого потока дымовых газов из центральных зон топки и от футеровки. Эту же цели преследуется нагрев воздуха перед подачей его в топку. Нагрев топлива существенной роли в тепловом балансе топки не играет, т.к. количество топлива намного меньше, чем количество воздуха.

4-я зона. Образование истинной горючей смеси за счёт продуктов газифи-кации и вторичного воздуха. Такая смесь мгновенно вступает в завершающую стадию процесса сгорания. Эта зона является самой высокотемпературной.

Эти же зоны имеют место и при сжигании жидкого и газообразного топлива, только упрощаются или отсутствуют некоторые стадии подготовительных операций.

1) Принципиальная схема современной котельной установки

экранного типа

1 - ленточный транспортер с углем; 2 - бункер сырого угля; 3 - питатель сырого угля; 4 - пылеугольная мельница; 5 - сепаратор; 6 – мельничный вентилятор; 7-ду-тьевой вентилятор; 8-водосборник; 9-фильтр (участок химподготовки воды); 10-питательный насос; 11-топка; 12-горелка; 13-огнеупорная обмуровка котла; 14-барабан; 15-опускные трубы; 16-коллектор; 17-экранные (подъемные) трубы; 18-холодная воронка; 19-фестон; 20-пароперегреватель; 21-газоход (газовый тракт); 22-экономайзер; 23-воздухонагреватель; 24-газоочистительное оборудование; 25-дымосос; 26-дымовая труба; 27-золоудаляющее устройство; 28-вагонетка.

2) Каменные угли (К) является следующей по возрасту за бурыми углями группой. С^г=75-90% и т.д.; V^г  9%; W^р = 5-20%; Q^р_н 25000кДж/кг. Это плотные малопористые угли, малоподверженные самовозгоранию. Используются для коксования.

Каменные угли классифицируют по выходу летучих веществ и характеристике коксового остатка:

№	Наименование марки угля	Обозна-чение	Выход летучих Vг, %	Характеристика нелетучего остатка
1	Длиннопламенный	Д	Свыше 37	От порошкообразного до слабоспекаемого
2	Газовый	Г	35-40	”””””””
3	Газовый жирный	ГЖ	31-37	”””””””
4	Жирный	Ж	24-37	”””””””
5	Коксовый жирный	КЖ	25-35	”””””””
6	Коксовый	К	до 25	”””””””
7	Отощенный спекающийся	ОС	17-25	”””””””
8	Слабоспекающийся	СС	17-37	”””””””
9	Тощий	Т	9-17	”””””””
10	Паровичный жирный	ПЖ	До 32	”””””””

В энергетике сжигают угли марок 1, 2, 8, 9.

Антрациты (А) и полуантрациты (ПА) . С^г=89-93% и т.д.; V^г =2-9%; W^р = 5-8%; Q^р_н 32000кДж/кг. Самое ценное энергетическое топливо. Плотная структура, транспортабельность, высокая температура сгорания.

Угли и антрациты классифицируются зависимости от размера кусков (для углей в обозначении отсутствует литера «А»: П, К и.т.д.):

Наменование класса угля	Обозначение	Размер кусков, мм
Плита	П	> 100
Крупный	К	50-100
Орех	О	25-50
Мелкий	М	13-25
Семечко	С	6-13
Штыб	Ш	< 6
Рядовой	Р	Неограничено