КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Распределение тепловосприятия между поверхностями нагрева. Тепловая схема котла

В понятие «Тепловая схема котла» входит распределение общего теп­ловосприятия рабочей среды в котле между поверхностями нагрева и уста­
новление последовательности их размещения вдоль газового тракта. Эта задача решается для котла с заданной паропроизводительностью и па­раметрами входа рабочей среды (температура и давление питательной воды) и выхода (то же — перегретого пара) и для установленного ви­да сжигаемого топлива. В этом случае выбирается температура уходя­щих газов из котла, определяется расчетный КПД котла, что позволяет установить полную тепловую мощность котла и расход топлива для ее обеспечения.

Распределение тепловосприятия между поверхностями нагрева. Тепловая схема котла

Рис. 6.9. Расчетная схема парового котла: а — барабанный котел; б — прямоточ­ный котел; 1 — топочные экраны; 2-5 — перегреватели соответственно настенный (потолочный), ширмовый, конвективный и промежуточный (вторичный); 6 — эконо­майзер; 7 — воздухоподогреватель.

Оптимизация расположения поверхностей нагрева и создание условий надежности их работы связаны с установлением тепловосприятия каждой из поверхностей нагрева, что возможно путем перебора ряда промежуточ­ных вариантов. Рассмотрим принципы определения тепловосприятия по­верхностей на примере барабанного парового котла (рис. 6.9, а) без про­межуточного перегрева и прямоточного котла (рис. 6.9,6). Прежде всего, по теплоте, отданной топочными газами радиацией настенным экранным поверхностям и другим поверхностям в пределах топочного объема (дву­светные экраны, разреженные ширмы, потолочный экран), определяется ра­диационное (лучистое) тепловосприятие поверхностей топки QiU кДж/кг:

Qn = {QTrH?)<p, (6.28)

Где QT — полное тепловыделение в зоне горения топлива, кДж/кг; опре­деляется в основном теплотой сгорания топлива и теплотой поступающего в топку горячего воздуха; Н" — энтальпия газов на выходе из топки, кДж/кг; находится по принятой температуре газов — коэффициент сохранения теплоты в котле по (6.3.4).

Тепловосприятие поверхностей топки Qn включает также частичный перегрев пара в перегревательных поверхностях. На барабанном котле это, как привило, поверхности потолочного экрана и ширм на выходе из топки, размеры которых известны из принятой конструкции топки. Их тепловос­приятие от газового потока находят по формуле

П пег) ,,

<Ул. пе = -------- 5------- > (6.29)

Где дл. г — удельный воспринятый тепловой поток, кВт/м2; FnQi — расчетная радиационная поверхность, м2. Тогда тепловосприятие остальной части па­роперегревателя за пределами топочной камеры (называемой конвективной) составит

<2пе = <2пе-3лпе, (6.30)

Где Qne ~~ полное тепловосприятие пароперегревателя, кДж/кг.

В прямоточном котле поверхности перегрева пара в топочной камере более развиты, а при СКД нельзя четко выделить состояние, с которого начинается перегрев пара. Поэтому здесь определяют энтальпию среды на выходе из топки:

Ц = (6.31)

Где Gr — расход среды через экраны топки, кг/с; h'T — энтальпия среды на входе в коллектора топочных экранов, кДж/кг. В результате тепловосприя­тие пароперегревателя за пределами топки составит

Qne = + (6 32)

Здесь hn п — энтальпия перегретого пара, кДж/кг; AhpQr — регулируемый теплосъем в пароохладителях, кДж/кг.

При расположении конвективных поверхностей перегревателя непо­средственно за топкой устанавливают энтальпию газов за пароперегревате­лем:

К = щ - ^ + аа„еях°в, ' (6.33)

Где Аапе — доля присоса холодного воздуха; Н®в — энтальпия теоретиче­ского объема холодного воздуха, кДж/кг. Температуру газов по известной энтальпии Н" находят, используя связь д и Н из (4.51).

В барабанном котле не имеет ограничений значение энтальпии воды (или даже пароводяной смеси до паро содержания х < 0,3) на выходе из экономайзера, известной является только энтальпия питательной воды на входе в него, поэтому тепловосприятие экономайзера находят как для за­мыкающей поверхности в тепловом балансе котла. Для этого из общего балансового уравнения определяют энтальпию газов за экономайзером:

К = Qt - QppVк, (6.34)

А затем по разности энтальпий газов до и за экономайзером устанавливают его тепловосприятие:

<2эк = ¥>(Я"е - Н"к + ДаэкЯх°в). (6.35)

Полученное значение Q3K позволяет определить энтальпию и температуру воды на выходе из экономайзера.

При этом с позиции оптимизации размеров поверхности экономай­зера следует проверить, чтобы разность температур (д"к — tnB) была не менее 40°С.

В прямоточном котле задается значение энтальпии воды на входе в то­почные экраны h'T из условия обеспечения надежности работы металла экра­нов топки в зоне фазового перехода, поэтому тепловосприятие экономайзера можно определить прямо по рабочей среде (воде):

ПжЩк-1гпв) Q зк = Б * (6.36)

А энтальпию газов за ним Щ'к находят из (6.35).

Часто между экономайзером и входом в топочные экраны находятся подвесные трубы, охлаждаемые водой после экономайзера. В этом случае оценивается тепловосприятие этих труб ДЛпт» и тогда /і"к — h'T - А/?,,,.

Тепловосприятие воздухоподогревателя С? вп, кДж/кг, определяется по нагреваемой среде — воздуху, так как значения температур воздуха на входе
в него t'BU и горячего на выходе £пв установлены при выборе исходных расчетных характеристик котла:

QIи = (/5в1, + 0,5Аавп)(Я° - н'°). (6.37)

Здесь /?"п — относительный избыток воздуха на вых. оде из воздухоподогре­вателя; определяется по избытку воздуха в горелках (см. § 4.4); Аавп — доля перетока воздуха в газовую сторону; #в„ — соответственно энтальпии теоретического объема воздуха при температурах tTB и t'Bn, кДж/кг.

На основании значения Н"к и тепловосприятия QBn находят расчетное значение энтальпии уходящих газов #уХ, кДж/кг:

Нух = К + Д«впЯп°рс, (6.38)

Где Яп°рс — средняя теоретическая энтальпия присосанного в поток газов воздуха, кДж/кг; находится по средней температуре воздуха между входом и выходом его воздухоподогревателя.

В итоге расчетное балансовое значение энтальпии НуХ сравнивается со значением #ух, соответствующим заданной (принятой) температуре уходя­щих газов. Разность этих значений (по модулю), отнесенная к располага­емой теплоте, не должна превышать

* AQ = |#Рх - Яух | < 0,005QP (6.39)

И характеризует правильность выполненного распределения тепловосприя - тий по поверхностям. Этому же условию проверки правильности распреде­ления тепловосприятий по поверхностям отвечает уравнение

QpVK = (Qn + Ql + QKne + Qn. ne + <2зк)(і - о, oi qA). (6.40)

Невязка баланса не должна превышать ±0,5% располагаемой тепло­ты Qp. В прямоточном котле дополнительно сводят второй баланс — по рабочей среде. Для этого находят удельное теплоприращение рабочей сре­ды в каждой поверхности нагрева:

А/г,; - Ml,' (6.41)

(6.42)

Где Qi, Di — тепловосприятие и расход среды в каждой из поверхностей нагрева. Затем производят суммирование теплоприращений по всем поверх­ностям последовательно от входа в экономайзер до выхода из перегревателя:

Hu R 4 Alii - АДpcr = /?,„.„.

3 4

Распределение тепловосприятия между поверхностями нагрева. Тепловая схема котла

Я

Распределение тепловосприятия между поверхностями нагрева. Тепловая схема котла

Рис. 6.10. Тепловая схема барабанного пылеугольного котла: 1 — топочные экраны; 2 — ширмовый перегреватель; 3,4 — пакеты конвективного пароперегревателя; 5,7 — вторая и первая ступени экономайзера; 6,8 — вторая и первая ступени трубчатого воздухоподогревателя; Б — барабан; ПО — пароохладитель.

По завершении расчета тепловосприятия поверхностей становятся из­вестными также все температуры газов и рабочей среды перед, и после каждой поверхности нагрева. На основании полученных данных строится тепловая схема котла. По оси абсцисс откладываются тепловос­приятия поверхностей нагрева в той последовательности, в какой они раз­мещены вдоль газового тракта (в соответствии с компоновкой), а по оси ординат — температуры газов и рабочей среды на границах каждой поверх­ности (рис. 6.10). В данном примере поверхности конвективной шахты вы­полнены в две ступени, а пакеты пароперегревателя с учетом оптимизации компоновки и надежности работы металла выполняются по схеме проти - вотока («холодный» пакет) или прямотока («горячий» пакет). Построенная тепловая схема позволяет определить температурные напоры в каждой по­верхности (пакете), и затем на их основе находят необходимую поверхность нагрева і^, м2, а для пакетов с наибольшей температурой рабочей среды проверяется значение максимальной температуры стенки металла и надеж­ность его работы.

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. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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