4. Закономерности измельчения топлива.

Процесс измельчения твердого топлива как хрупкого материала подчиняется закону Риттингера. КПД размольной установки определяется по формуле:

где Э_пов – затраты энергии на образование новых поверхностей у топлива;

Э_упр.д – затраты энергии на упругое деформирование частиц топлива;

Э_изн – затраты энергии на износ мельничных органов;

Э_прив – затраты энергии на преодоление потерь трения в элементах приводного механизма от двигателя до мельницы

 = 2…5%

Основными направлениями в повышении КПД являются:

1. уменьшение твердости топлива, частично достигаемое его подсушкой; значительное снижение прочностных характеристик топлива можно достичь с помощью ПАВ (поверхностно-активных веществ), добавка которых в тракт топливоподачи дает увеличение количества пор и трещин.

2. предотвращение излишнего измельчения топлива. О равномерности фракционного состава топлива судят по значению коэффициента полидисперсности n.

n для монодисперсных топлив

b – коэффициент характеризующий тонкость измельчения топлива

3. повышение эффективности вентиляции размольной камеры, а также преимущественное применение более эффективных принципов измельчения.

4. совершенствование конструкций сепараторов мельниц

5. улучшение конструкции привода (для ШБМ – фрикционный привод вместо зубчатого).

6. Тепловой баланс котельного агрегата.

Располагаемая теплота топлива на один килограмм твердого или жидкого топлива рассчитывается по формуле:

, МДж/кг

Новое обозначение 

i_тл – физическая теплота топлива

i_тл= с_тлt_тл= , МДж/кг

= + i_тл+ , МДж/м³ – для газообразного топлива

= ’[(J^o_в)’- J^o_х.в], МДж/кг – теплота полученная воздухом вне котельного агрегата (от паровых или водяных калориферов);

’ – отношение количества воздуха на входе в котельный агрегат (воздухоподогреватель) к теоретически необходимому количеству.

(J^o_в)’ – энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при его температуре после охладителя;

J^o_х.в – энтальпия теоретически необходимого холодного воздуха.

= ( , МДж/кг – теплота внесенная в топку паром, идущим на распыление мазута.

- расход пара на распыл мазута, кг/кг

- энтальпия форсуночного пара.

2,5 МДж/кг – условно принимаемая энтальпия водяных паров содержащихся в уходящих дымовых газах

=40,610^-3k (CO₂)^p_k, МДж/кг – теплота расходуемая на разложение карбонатов при сжигании сланцев

k – коэффициент характеризующий степень разложения карбоната, для камерного сжигания – 1, для слоевого – 0,7;

(CO₂)^p_k – содержание углекислоты карбонатов в рабочей массе сланца.

Полное количество полезно использованной теплоты в котельном агрегате составит:

= (i_п.п- i_п.в)+ ( i_вт- i_вт)+ (i_н.п- i_п.в)+ (i_кип- i_п.в)+ ,МВт.

- расход перегретого пара (кг/с);

i_п.п – энтальпия перегретого пара;

i_п.в. – энтальпия питательной воды;

- расход пара через вторичный пароперегреватель, кг/с;

i_вт – энтальпия пара на выходе из вторичного пароперегревателя;

i_вт – энтальпия пара на выходе из первичного пароперегревателя;

- расход насыщенного пара, выдаваемого котлом стороннему потребителю, кг/с;

i_н.п – энтальпия насыщенного пара;

- расход продувочной воды, кг/с;

i_кип – энтальпия котловой воды при температуре кипения;

- теплота воды или воздуха полученного в котле и отданного стороннему потребителю.

Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе и внесенная в топку, представляет собой внутреннюю рециркуляцию между воздухоподогревателем и топкой, поэтому не учитывается ни в располагаемой теплоте, ни в полезноиспользованной.

Теплоту холодного воздуха и присосов в величину располагаемой теплоты условно не вносят, учитывая ее соответственно снижения потерь теплоты с уходящими газами.

При установившемся тепловом режиме работы котла уравнение теплового баланса можно записать в виде:

, МДж/кг

Примем за 100% и почленно поделим на нее все составляющие данного уравнения.

100 = q₁+q₂+q₃+q₄+q₅+q₆, %

q₁ – полезно использованная теплота;

q₂ – потери теплоты с уходящими газами;

q₃ – потери теплоты с химической неполнотой сгорания;

q₄ – потери теплоты с механической неполнотой сгорания;

q₅ – потери теплоты от наружного охлаждения;

q₆ – потери теплоты с физической теплотой шлаков и от охлаждения панелей и балок, не включенных в циркуляционный контур котла.