КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

6 Котельные установки

Общее уравнение теплового баланса котла

В паровом котле при сжигании органического топлива получаются высокотемпературные продукты сгорания, обладающие большой тепловой энергией. Значительная часть этой энергии передается посредством радиа­ционного и конвективного теплообмена поверхностям нагрева, в результате чего на выходе из котла получается перегретый пар высокого давления и температуры, концентрирующей в себе полезную тепловую энергию, на­правляемую далее в паровую турбину.

При сжигании 1 кг (или 1 м3) рабочей массы топлива полное количе­ство теплоты, которое может выделиться в топке, называют располагаемой теплотой топлива, Qp, кДж/кг или кДж/м3. Она включает в себя следую­щие источники поступления теплоты:

Ql = Qpn + Q* on, (6.1)

Где <Эдоп — дополнительные источники теплоты, сопутствующие организа­ции сжигания топлива:

С? доп - Овнш + Отл + Qn - Qk. (6.2)

Здееь QjJ — низшая удельная теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж/кг(м3); Qbiilh — теплота, поступившая в котел с воздухом при подогре­ве его вне агрегата. Эта теплота учитывается в тех случаях, когда воздух предварительно, до поступления в воздухоподогреватель котла, подогрева­ется от постороннего источника, например, в калориферах паром из отбора турбины; QTn — физическая теплота топлива, поступающего на сжигание в горелки, например, при сжигании мазута необходим подогрев его перед поступлением в котел; QM — теплота пара, поступающего в форсунки для распыления мазута; QK — теплота, затраченная на разложение карбонатов рабочей массы сланцев, содержащей СаСОз и MgC03, с образованием га­зообразного СО2.

Дополнительные источники теплоты учитываются в тепловом балансе, если их значение превышает 0,5% QЈ. Обязателен учет (5Д0П при сжига­нии мазута, когда в формуле (6.2) Qaon слагается из первых трех членов. Заметное различие (Qp > QS) может иметь место при сжигании углей с вы­сокой влажностью и сернистостью, так как требуется повышение темпера­туры воздуха на входе в воздухоподогреватель для ослабления сернистой коррозии (подвод QBHiu)> а при сжигании сланцев Qp = QЈ - QK. Однако в большинстве случаев при сжигании ряда бурых углей, каменных углей и антрацитов различие между QE и Qp незначительно и не учитывается, т. е. Qp = QE. То же имеет место при сжигании природного газа.

Соответствующие статьи использования (расхода) выделившейся в то­почной камере тепловой энергии в расчете на 1 кг (м3) сожженного топлива, кДж/кг(м3), обычно нумеруют цифрами. Та часть теплоты, которая затра­чивается на подогрев и испарение воды в трубах поверхностей нагрева, а также на перегрев пара, составляет полезно использованное количество теплоты в паровом котле QHCп, или Qi, и определяется повышением эн­тальпии рабочего тела (вода, пар) при прохождении поверхностей нагрева:

Ql = ^(Лп. п - Л||.в) + "БГ1^ - Кт) + "Б"^' - ^п. в), (6.3) £>Г п к tSK

Где Dne, DBT — расход свежего и вторично-перегретого пара на турбину, кг/с; Dup — расход продувочной воды из барабана котла с естественной или принудительной циркуляцией для поддержания заданного солевого режима в контурах циркуляции, кг/с; /іп. п> Лп. в> hf — энтальпия перегретого пара, питательной воды, поступающей в экономайзер котла, и воды на линии насыщения при давлении в барабане, кДж/кг; h"T, h'Bl. — энтальпия вторич­но-перегретого пара на выходе из промежуточного перегревателя и пара и входе в него, кДж/кг; Вк — расход сжигаемого топлива, кг/с или м3/с.

Остальная часть выделившейся теплоты составляет различные тепло­вые потери, сопутствующие работе парового котла:

Q2 — с теплотой уходящих из котла продуктов сгорания;

Q3 — с химическим недожогом топлива (газовые горючие ком­поненты);

Q4 — с механическим недожогом топлива (твердые несгоревшие частицы);

Q5 — с рассеянием теплоты через внешние ограждения (тепло­вую изоляцию);

Qo — с физической теплотой удаляемого из топки шлака.

На относительно небольших по производительности паровых котлах выделяют еще Qnp — прочие тепловые потери, связанные с отдачей ча­сти насыщенного пара из барабана на нужды станции, с отводом теп­лоты охлаждающими боковыми панелями в топках с цепными решетка­ми и т. п.

В итоге уравнение теплового баланса котла запишем в следующем виде:

Qpp= Qi^ +Q2 + Q3+Q4 + Q5 + Q6. (6.4)

Использованное тепло Тепловые потери

Полезно использованное количество теплоты складывается из тепловоспри - ятий отдельных поверхностей нагрева котла:

Ql = Qt. k + Qne + Qbt + Зэк, (6.5)

Где QT. K — тепловосприятие рабочей среды в поверхностях топочной ка­меры, кДж/кг; QBT — тепловосприятие пара в конвективных поверх­ностях основного и промежуточного (вторичного) перегревателей, кДж/кг; (Зэк — тепловосприятие экономайзера, кДж/кг. Из уравнения (6.5) следует, что тепловосприятие воздухоподогревателя прямо не входит в тепловой ба­ланс котла. Это связано с тем, что теплота, отданная продуктами сгорания воздуху в этой поверхности,' возвращается снова в топочную камеру в ви­де горячего воздуха и дополнительно увеличивает теплосодержание газов в топке. Теплота, отданная газами в воздухоподогревателе, рециркулирует внутри газовоздушого тракта. Вместе с тем, ввод горячего воздуха в зону сжигания топлива повышает температуру газов, скорость горения топлива и глубину его выгорания, т. е. приводит к росту эффективности использова­ния топлива.

Общий баланс между поступлением и распределением теплоты в паро­вом котле показан на рис. 6.1. Здесь теплота горячего воздуха QLB выделена в виде замкнутого внутреннего контура.

Если отнести все расходные статьи теплового баланса к значению Qp, получим относительные доли затрат теплоты в процентах:

Юо Qi

= (6.6) Ч р

Где Q% — любая из абсолютных затрат теплоты. Используя относительные значения затрат теплоты, уравнение теплового баланса (6.4) можно записать так:

100 = 4 cj2 4- q-s 4- <74 4- (/5 4- <?6- ' (6.7)

6 Котельные установки

Рис. 6.1. Баланс теплоты парового котла: 1 — топочная камера; 2,3 — поверхности основного и промежуточного пароперегревателя; 4 — экономайзер; 5 — воздухопо­догреватель.

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Подбор мощности твердотопливного котла.

Наиболее важным параметром, от которого зависит удобство и комфорт использования котла, является его мощность. Неправильно подобранная мощность грозит Вам целым рядом проблем и неудобств. Самой распространенной ошибкой является недостаточная мощность

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.