7 Выбор температуры уходящих газов

Температура уходящих газов может быть указана в задании, а может выбираться по табл. П.7. Выбор температуры уходящих газов за котлом зависит от приведенной влажности топлива W^п, рабочего давления в котле, температуры питательной воды и стоимости топлива. Эта температура оказывает существенное влияние на экономичность работы котла и выбирается на основании технико-экономических расчетов. Результаты таких расчетов приведены в табл. П.7.

При сжигании мазута и высокосернистых топлив возникает опасность низкотемпературной коррозии первых ступеней воздухоподогревателя, если температура металла будет ниже температуры точки росы водяных паров в продуктах сгорания. Для исключения коррозии воздухоподогревателя рекомендуется предварительный подогрев воздуха перед поступлением его в котел. Рекомендуемые в работе значения температуры предварительного подогрева воздуха представлены в табл. 7.1.

Предварительный подогрев воздуха перед входом в воздухоподогреватель осуществляется в паровых калориферах отборным паром из турбин, в водяных калориферах – сетевой, питательной или продувочной водой, в воздухоподогревателях с промежуточным теплоносителем, в воздухоподогревателях со стеклянными трубками – за счет рециркуляции горячего воздуха.

Таблица 7.1 – Рекомендуемые температуры подогрева

воздуха

Топливо	tnn^oС
Сухое, W^п< 3%	30
Умеренно влажное, W^п= 4-20%	45÷55
Сильно влажное, W^п> 20%	60÷70
Природный газ	30
Мазут малосернистый, S^R< 0,5%	30
Мазут сернистый, S^R = 0,5 – 2%	50÷70
Мазут высокосернистый, S^R> 2%	80÷100

Для уменьшения коррозии воздухоподогревателя в целях нейтрализации паров применяют различные присадки в топливо.

8 Выбор температуры подогретого воздуха

Температура горячего воздуха, как правило, в задании не указывается, а выбирается согласно рекомендациям табл. (приложение 13). Выбор данной температуры зависит не только от характеристики сжигаемого топлива, но и от схемы организации его сжигания. Оптимальная температура подогрева воздуха для одноступенчатого воздухоподогревателя или после первой ступени двухступенчатого воздухоподогревателя может быть определена по формуле:

t_гв^опт = t_пв + 40 + 0,7 (υ_ух – 120),⁰ С. (8.1)

9. Тепловой баланс котла, определение коэффициента полезного действия и расхода топлива

Тепловой баланс котла составляется для установившегося теплового состояния котла на 1кг твердого или жидкого топлива и 1м³ газообразного топлива. С помощью теплового баланса определяют КПД котла и часовой расход топлива.

Суммарная потеря теплоты в котле

Σq= q₂ + q₃ + q₄ +q₅ +q₆, %,

коэффициент полезного действия (брутто)

η _ка = 100 – Σq, %.

Потеря теплоты с уходящими газами q₂ находится с учетом данных расчета горения топлива, потери q₃ и q₄являются расчетными характеристиками топки и берутся из табл. П1, П2.

Потеря q₆ рассчитывается по формуле [2]. Потери теплоты в окружающую среду отдельными газоходами учитываются коэффициентом сохранения теплоты.

(9.1)

Для расчета расхода топлива определяется общее количество теплоты, полезно использованной в котле, Q_ка. При величине продувки <1% расход теплоты на подогрев продувочной воды не учитывается.

Расход топлива, подаваемого в топку, рассчитывается по формуле:

, кг/ч (9.2)

Расчетный расход топлива равен:

, кг/ч (9.3)

После определения расхода топлива приступают к расчету отдельных элементов котла.

Перед расчетом рекомендуется изобразить схему компоновки котла и отдельных его компонентов с указанием основных габаритных размеров. Схему котла можно выполнить в масштабе 1:100 или 1:200 на миллиметровой бумаге в виде продольного разреза. Затем по известным конструктивным данным, указанным на чертежах, определить геометрические характеристики всех поверхностей нагрева. Для каждой поверхности должны быть известны диаметры и шаги труб, число рядов по ходу газа или воздуха и число труб в ряду, длины труб, расположение труб, размеры газоходов. С помощью геометрических характеристик определяют сечение для прохода продуктов сгорания, пара, воды и воздуха, а также поверхности нагрева, если они не указаны в технической характеристике котла.

Задачей расчета теплового баланса является определение КПД брутто котла и расход топлива. Расчеты выполняются по общепринятой методике [1, 2] с использованием рекомендаций по выбору ряда параметров. Значения потерь теплоты от химической и механической неполноты сгорания топлива принимаются по табл. П1 , П2.

Температура уходящих газов задается в соответствии с рекомендациями табл. П.7.

Потеря теплоты от наружного охлаждения котла определяется по графику рис. П.8.

Давление в барабане принимается в соответствии с рекомендациями

р_б=1,1р_пе.(9.4)

Температура питательной воды соответствует давлению р_пе:

при р_пе< 3 Мпаt_{п в} = 100⁰С

при р_пе= 3÷6 Мпаt_{п в} = 145⁰С

при р_пе= 9÷11 Мпаt_{п в} = 215⁰С

Удельные энтальпии пара и воды определяются из таблиц теплофизических свойств воды и пара табл. П9, П10, П11).

Расчеты выполняются в табличной форме [1,2] с определением расчетного расхода топлива.