- •Лекция №1 Энергетические ресурсы
- •Виды и классификация тэс
- •Виды и классификация аэс
- •Лекция №2
- •Классификация котлоагрегатов
- •Принципиальные схемы котлов
- •Маркировка паровых котлов по госТу
- •Топливо
- •Состав топлива
- •Характеристики твердого топлива
- •Характеристики жидкого топлива (мазута)
- •Характеристики газового топлива
- •Приведенные характеристики
- •Элементы теории горения
- •Горение жидкого топлива
- •Горение газового топлива
- •Материальный баланс котла Определение теоретически необходимого количества воздуха
- •Коэффициент избытка воздуха
- •Контроль избытка и присосов воздуха
- •Определение коэффициента избытка воздуха
- •Энтальпия (теплосодержание) воздуха и продуктов сгорания
- •Тепловой баланс котла
- •Потеря тепла с уходящими газами
- •Потеря тепла от химической неполноты горения
- •Потеря тепла с механическим недожогом
- •Потеря тепла с физическим теплом шлака
- •Полезно используемое тепло. Кпд котельного агрегата
- •Компоновка паровых котлов
- •Классификация, общие характеристики и основные показатели топочных устройств котельных агрегатов
- •Сжигание газообразного топлива Подготовка газового топлива к сжиганию
- •Сжигание газообразного топлива
- •Воздушные регистры
- •Горелка с полным внутренним смещением (б)
- •Прямоточная газовая горелка ткз Сжигание жидкого топлива
- •Горелочные устройства для сжигания мазута
- •Топочные устройства для сжигания газа и мазута
- •Виды топок для сжигания газа и мазута
- •Особенности эксплуатации газомазутных топок
- •Сжигание твердого топлива в пылевидном состоянии
- •Основные характеристики угольной пыли
- •Размольные свойства топлива
- •Оборудование систем пылеприготовления
- •Сушка топлива
- •Понятие режима завала мельницы
- •Камерное сжигание твердого топлива Горелки для сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии
- •Топочные камеры для сжигания пылевидного топлива
- •Поверхности нагрева котлоагрегата Испарительные поверхности нагрева
- •Низкотемпературные поверхности нагрева (нтпн)
- •Водяные экономайзеры (эко)
- •Воздухоподогреватели
- •Рекуперативный воздухоподогреватель.
- •Регенеративный воздухоподогреватель
Коэффициент избытка воздуха
Поскольку процесс перемешивания топлива с воздухом неидеален, то для обеспечения полного сгорания топлива, необходимо подавать воздуха в топку больше .
Коэффициентом избытка воздуха (α) называется отношение действительного количества воздуха ( ) к теоретически необходимому ( ).
- для твердого топлива;
- для газа и мазута (топка под разрежением);
- для газа и мазута (топка “под наддувом”).
Определение объёмов продуктов сгорания
При полном сгорании топлива и α=1 объем газа состоит из объема трехатомных газов, объема азота и объема водяных паров.
, где
= + - объем трехатомных газов
- объем сухих газов
Для определения объема указанных составляющих, снова используем вышеприведенные реакции горения.
При сжигании твердого и жидкого топлива (состав в % веса)
Объем трехатомных газов
Объем азота состоит из азота воздуха ( ) и азота топлива ( ), где = 28/22,41 - плотность азота.
Объем водяных паров. Водяные пары в продуктах сгорания появляются за счет: окисления водорода ( ), влаги топлива ( ), влагосодержания воздуха ( или 13 ) и пара при распыле мазута в паровых мазутных форсунках( , кг/кг).
- плотность водяных паров.
При сжигании топлива с α>1 объем газов ( ) будет равен:
При химически неполном горении и α>1 объем газов равен:
и т.д.
При этом объем сухих газов:
и т.д.
При сжигании газообразного топлива (состав топлива в % объема), из вышеприведенных реакций окисления горючих газов, имеем
, где
При изменении балласта топлива ( ) объемы теоретически необходимого количества воздуха и газов , , пересчитываются по тем же коэффициентам пересчета, что и состав топлива.
Объемы сухих газов можно определить, зная состав топлива и объемы составляющих продукты сгорания, из соотношения:
(1)
Для твердого и жидкого топлива:
(2)
Для газового топлива:
(3)
Из данных выражений можно получить, что равен:
(4)
где и - содержание компонентов в топливе.
- процентное содержание этих газов в продуктах сгорания.
(5)
Контроль избытка и присосов воздуха
Эффективность процесса горения и экономичность работы парового котла в значительной степени определяется величиной коэффициента избытка воздуха в топке (αт)
и присосов воздуха по газовому тракту (∆α).
Снижение коэффициента избытка воздуха в топке и присосов воздуха ведет к снижению расхода электроэнергии на тягу и дутье. Снижается потеря тепла с уходящими газами, но чрезмерное снижение коэффициента избытка воздуха в топке (αт) может привести к потерям, связанным с недожогом топлива. Поэтому контроль коэффициента избытка воздуха в топке (αт) и присосов в газоходы (∆α) имеет важное значение при эксплуатации котла
Рассмотрим газовый тракт парового котла.
- присос воздуха в i-ый газоход.
,
где , -коэффициенты избытка воздуха до и за i-ым газоходом
;
.