6.3.4. Потери теплоты от наружного охлаждения.

Потери теплоты от наружного охлаждения определяются тем, что обмуровка и обшивка котла и его элементы (барабан, коллекторы, паропроводы, короба горячего воздуха), имея более высокую температуру, чем окружающий воздух помещений, отдают часть теплоты наружу, что составляет потери Q₅кДж/кг. В общем виде эти потери можно установить по следующей формуле

6.25

где F_СТ- площадь наружной поверхности стен котла и высокотемпературных его элементов, м²; α_К, α_Л- коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением, кВт/(м²·К); t_СТ, t_ОКР- соответственно средняя температура поверхности теплоотдающих стен и температура окружающего воздуха, °С; В_Р- расход топлива на котел, кг/с.

Согласно Правилам технической эксплуатации (ПТЭ), внешние поверхности котла и его элементов должны иметь изоляцию, обеспечивающую температуру t_СТне выше 55°С. В оценочных расчетах пользуются средним значением теплового потока с поверхности обмуровки: q_П= 0,2…0,3 кВт/м². При испытаниях котла тепловой поток с его поверхностей q_Попределяют прибором - тепломером.

Для мощных паровых котлов абсолютные потери теплоты В_РQ₅больше, чем для агрегатов малой производительности, а удельные потери на 1 кг топлива Q₅уменьшаются, так как с ростом паропроизводительности котла отношение F_СТ/B_Руменьшается, поскольку поверхность стен растет пропорционально квадрату линейного размера, а расход топлива и тепловая мощность котла увеличиваются пропорционально объему котла, т.е. пропорционально третьей степени от линейного размера.

Для паровых котлов большой тепловой мощности (при D ≥ 278 кг/с) относительные потери теплоты составляют q₅≈ 0,20%. Однако в абсолютных значениях эти потери приобретают другой масштаб. Так, на паровом котле электрической мощностью 800 МВт потери теплоты от внешнего охлаждения эквивалентны неиспользованной мощности 4000 кВт.

При снижении нагрузки на котле абсолютные потери теплоты через ограждающие его стены и элементы В_РQ₅= q_ПF_СТостаются практически такими же, так как наружная температура обмуровки и тепловой изоляции не изменяется. Поэтому потери, отнесенные к теплоте 1 кг сожженного топлива, пропорционально возрастут. Поскольку потери q₅относительно невелики, их принято распределять пропорционально тепловосприятию каждой из поверхностей нагрева котла и учитывать через коэффициент сохранения теплоты (доля полезного тепловосприятия)

6.26

При этом характеризует долю потерь на внешнее охлаждение агрегата. Так, например, если в результате прохождения поверхности пароперегревателя продукты сгорания отдали количество теплоты Q^ГА3_ПЕ, то собственно поверхность нагрева получила, а теплотапотеряна газовым потоком через ограждающие газоход стены.

Потери теплоты от наружного охлаждения в системе пылеприготовления невелики и в значительной мере компенсируются приходом теплоты, выделяющейся при работе углеразмольных мельниц и мельничных вентиляторов, и поэтому не учитываются.

6.3.5. Потери с физической теплотой удаляемых шлаков.

Потери теплоты с физической теплотой шлаков Q₆характеризуются тем, что удаляемый из топки шлак, имея довольно высокую температуру, уносит определенное количество теплоты, которое передается воде, находящейся в шлаковой ванне, и безвозвратно теряется. Расчет относительных потерь (в процентах) ведется по формуле

6.27

где а_ШЛ= 1 - а_УН- доля шлакоудаления в топочной камере; (сt)_ШЛ- энтальпия удаляемого шлака, включая теплоту плавления шлака при температуре выше 1300°С, кДж/кг. Значение потерь q₆существенно зависит от способа удаления шлаков из топки. При организации твердого шлакоудаления принимают долю а_ШЛ= 0,05, температура шлаков при этом составляет 600…700°С. Учет этих потерь при твердом шлакоудалении производится только для многозольных топлив (A^P> 2,5 Q^Р_Н, где Q^Р_Нвыражено в МДж/кг). В случае жидкого шлакоудаления температура вытекающего шлака определяются значением температуры плавления t_ШЛ= t_C+ 100°С и в среднем составляет 1400…1600°С, доля шлакоудаления также возрастает до a_ШЛ= 0,15…0,30. В этом случае потери q₆становятся заметными (q₆= 0,5…1,5%) и их учитывают обязательно.