Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (qj)
Топливо, поступающее в топку, сгорает не полностью. Некоторое количество топлива в слоевых топках проваливается через колосниковую решетку, а в камерных - в холодную воронку и не сгорает. Некоторая часть остается не - догоревшей в шлаке, а некоторая доля уносится с дымовыми газами в газоходы котла. Эти составляющие и образуют потерю от механического недожога:
Q4 = ^±-100%.
Для камерных топок при сжигании твердых топлив величина q4 находится в пределах 0,5-5 %, а для слоевых топок может достигать 12 %. Механический недожог жидких и газообразных топлив значительно меньше.
В общем случае
Q4 = Q"p + Q™л + Qf •
Потерн тепла с провалом Q"p при сжигании твердого топлива в слоевых топках происходят ввиду провала части топлива между колосниками. Эта часть потери зависит от конструкции колосников, размера кусков и свойств топлива.
В камерных топках провал топлива в холодную воронку может возникнуть только при неналаженной работе пылеугольных горелок.
Потери тепла с недожогом в шлаке Q™л обусловлены содержанием горючих в шлаке. В слоевых топках количество горючих веществ в шлаке зависит от свойств и условий эксплуатации. Наиболее полно выгорают горючие в топливах с большим выходом летучих, с неспекающимся коксом, малозольные топлива с высокой температурой плавления золы.
Нарушение режима горения (недостаточный подвод воздуха в зону выжига шлака, чрезмерная форсировка топки и др.) приводят к повышению содержания горючих в шлаке, а следовательно, и к повышению потери Q™ л.
В камерных топках с твердым шлакоудалением содержание горючих в шлаке невелико, но при форсировке горения выжиг шлака ухудшается. В камерных топках с жидким шлакоудалением содержание горючих в шлаке мало.
Потеря тепла с уносом Q^" происходит ввиду выноса из топки с дымовыми газами мелких частиц несгоревшего топлива. На эту потерю сильно влияют свойства топлива, однородность размера его кусков при слоевом сжигании, тонкость пыли в пылеугольных топках, аэродинамические и температурные условия в топке.
При сжигании в виде пыли топлив с большим выходом летучих, небольшой зольностью и тонким помолом, при достаточном избытке воздуха, равномерном подводе вторичного воздуха и высоком температурном уровне в
Топке потери тепла с уносом Q411 получаются незначительными.
Наиболее просто определяются потери тепла со шлаком. Их определяют путем взвешивания шлака. Затем отбирают пробы шлака и определяют содержание в них горючих веществ.
Определение потери тепла с уносом может производиться путем определения запыленности газов (дымовых) и путем определения содержания горючих в уносе (отбирается проба уноса). Определение содержания в дымовых газах летучей золы не может быть сделано с большой точностью, так как часть ее вместе с недогоревшими частицами топлива и сажи осаждается на поверхностях нагрева.
Потеря тепла с уносом может быть определена на основании золового баланса котельного агрегата. Зная расход топлива и его зольность (А1), можно подсчитать количество золы, внесенной в котлоагрегат. Затем от количества золы, внесенной с топливом, отнимается количество золы, находящееся в шлаке. Таким образом определяется количество золы, унесенной в газоходы котла. Отобрав пробу летучей золы и определив содержание горючих в ней, можно подсчитать и общую потерю с уносом. Подробно с этой методикой студенты будут ознакомлены при обработке результатов испытания котла, проведенного на лабораторных занятиях на ТЭЦ.
Потери тепла от механической неполноты горения, кДж/кг, могут быть подсчитаны по формуле
TOC o "1-3" h z Г Л1
Шл+пр _ ______ шл+пр_______ Q
" 4 ~~ шл+пр | ЛЛ _ р ' 1 ПО "Ll+Ilp'
1 шл+пр
Г А1
Nvn _ ун ~
4 4 v" 100- TVII 100
Где ашл+пр + а>н = 1;
АШл+пР - доля золы топлива в шлаке и провале; аун - доля золы в уносе (в долях единицы); Гшл - содержание горючих в шлаке, %; Гун - содержание горючих в уносе, %;
О,,, , - теплота сгорания горючих соединений в шлаке, кДж/кг; QyH - теплота сгорания горючих соединений в уносе, кДж/кг.
При слоевом сжигании содержание горючих в шлаке может достигать 30-40 %, в уносе 50-60 %. Содержание горючих в уносе при камерном сжига-
Для бурых углей 0,5-1,5 %
Для каменных углей 4-9 % для тощих углей 10-20 %
Для антрацитов 20-35 %.
Обычно для расчетов теплоту сгорания горючих веществ в шлаке и уносе условно считают равными. Ее принимают несколько меньшей, чем теплота сгорания чистого углерода: Qni l = QyH = 32700 кДж/кг.
При проектировании котла величину q4 принимают согласно рекомендациям, базирующимся на опытных данных.
КПД может быть подсчитан по прямому либо по обратному балансу. КПД брутто по прямому балансу
Лка=^Г'100%.
< п
КПД брутто по обратному балансу
Пка =100 - (q2 + ъ + q4 + q5 + q6) % •
КПД нетто отличается от КПД брутто расходом энергии на собственные нужды.