- •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
Тепловой баланс котла
Степень совершенства работы парового котла характеризуется его КПД, который учитывает полноту сгорания топлива в топке и глубину охлаждения продуктов сгорания. Все тепло, выделившееся в топке за счет сгорания топлива, делится на полезноиспользуемое и тепловые потери (7-12%).
Распределение тепла в котельном агрегате описывается уравнением теплового баланса, которое составляется в размерном виде на единицу сожженного топлива.
, или , где (1).
- располагаемое тепло, вносимое в котел;
- полезно используемое тепло, которое идет на нагрев воды, ее испарение и перегрев пара;
- потери тепла с уходящими газами; - потери тепла с химическим недожогом;
- потери тепла с механическим недожогом; - потери тепла в окружающую среду через обмуровку;
- потери тепла с физическим теплом шлака.
Если (1) разделить на и умножить на 100, то получим уравнение теплового баланса в процентах.
, % где (2).
,% (3).
Располагаемое тепло:
.
- основная величина; теплота сгорания топлива;
= учитывается, как правило, при сжигании мазута (tм=100-120°).
, учитывается при распыле мазута с помощью пара. ≈0,3 кг/кг - расход пара на кг мазута.
.
- тепло внешнего подогрева воздуха. В некоторых случаях, для исключения коррозии, воздух перед входом в воздухоподогреватель подогревается с помощью пара в паровом калорифере.
.
Это тепло идет на разложение карбонатов, содержащихся в топливе.
.
- это содержание карбонатов в топливе в пересчете на CO
Потеря тепла с уходящими газами
При нормальной эксплуатации потеря тепла с уходящими газами ( ) - основная потеря тепла в котле (5-10%). Данная потеря обусловлена тем, что продукты сгорания, покидающие котел, имеют температуру выше температуры окружающего воздуха.
При этом энтальпия уходящих газов:
Таким образом, потеря тепла с уходящими газами является функцией температуры и объема уходящих газов:
зависит от коэффициента избытка воздуха и от влажности топлива:
.
Коэффициент избытка воздуха уходящих газов зависит от коэффициента избытка воздуха, подаваемого в топку и от присосов воздуха по газовому тракту, т.е. определяется плотностью газового тракта и его схемой. Для снижения температур уходящих газов можно увеличить величину поверхностей нагрева; однако это вызовет дополнительные затраты на металл и увеличит аэродинамическое сопротивление газового тракта. Поэтому выбор оптимальной температуры уходящих газов есть технико-экономическая задача
.
затраты на топливо ( )
затраты на металл
затраты на эл.энерг.(тяга, дутье)
Рис. 20. Определение оптимальной температуры уходящих газов
При сжигании высокосернистых топлив необходимо учитывать затраты на ремонт поверхностей нагрева вследствие повреждений из-за низкотемпературной коррозии.