Паровые котлы ТЭС

Определение избытка воздуха на работающем котле

Для обеспечения при эксплуатации опти­мальных условий горения топлива и миниму­ма присосов воздуха по газовому тракту не­обходим постоянный контроль за избытками воздуха в газовом тракте. На электростанциях используют два метода определения этого по­казателя. Основным является метод прямого определения остаточного кислорода в потоке дымовых газов кислородомером. Определение содержания кислорода в газовой смеси осно­вано на использовании магнитных свойств молекул кислорода, чем не обладают другие газы многокомпонентной газовой смеси.

Пересчет процентного содержания кислорода на значение избытка воздуха производят следующим об­разом. Если пренебречь незначительным увеличением объема продуктов сгорания за счет освобождения азо­та из топлива, то объем сухих газов Fc. r=FB. Оста­точный кислород в продуктах сгорания в процентах
объема сухих газов можно выразить следующим об­разом:

21 (а — і) V>

Vr1—- (5-15)

02 =

С учетом ранее сказанного Ve r=aF°, тогда

(5.16)

И окончательно в отношении искомого избытка возду­ха получим:

21

21-0, »

Где 02 — содержание кислорода в продуктах сгорания по показанию кислородомера, %.

Последняя формула справедлива при пол­ном сгорании топлива и без учета влажности воздуха. При наличии в дымовых газах продук­тов неполного сгорания (СО, Н2) вводятся дополнительные поправки.

Вторым достаточно широко применяемым методом определения избытка воздуха в про­дуктах сгорания является его расчет на осно­ве нахождения процентного содержания сухих трехатомных газов RO2—co2+so2, где

'RO,

Ro2=

При полном сгорании топлива в стехиомет- рических соотношениях (а=1) и при условии, когда содержание водорода и кислорода в топ­ливе соответствует выражению Нр=Ор/8, весь водород топлива считается окисленным кислородом топлива, и тогда

RO% = ^--100=21o/0.

" с. г

Однако во всех твердых и жидких топли­вах Нр>Ор/8. Тогда остаток водорода Д№— —№—Ор/8 будет окисляться за счет кисло­рода воздуха с образованием водяных паров. Остающийся при этом объем азота вой­

Дет в состав сухих газов, а максимальное со­держание сухих трехатомных газов будет меньше 21 %

100 = ^-100 (5.19)

И тем меньше, чем больше разность Нр и Ор/8.

Показателем, отражающим это различие в содержании водорода и кислорода в топли­ве, является топливный коэффициент р. Его значение для твердых и жидких топлив опре­деляют по формуле

HP — ОР/8

Г= 2,37

Cp+0,375SPop+k-

.макс

С помощью "коэффициента р величину RO" можно выразить следующим образом:

R°rc=TTr (5'21)

В газовом топливе отсутствует кислород, а содержание водорода существенно больше, поэтому величина RO^13*0 оказывается ни­же, чем у твердых и жидких топлив.

Значения ROfKC находятся в следующих пределах, %:

TOC o "1-3" h z Для твердого топлива...................................................... 18—20

Для мазута...................................................................... 16—17

Для природного газа........................................................ 11—13

При значениях а>1 объем сухих газов со-

Ставит КС. Г = РС. Г +ДУВ и =

X 100 будет меньше, чем, RO™c • Поскольку при этом объем FROi не изменяется, то отно­шение

ЯОГ" VK „ 4- AV V

_±_____ ' С. Г Т - UVg __ ув _____ 00

Ж-- V°c. r

Надежность определения коэффициента избытка воздуха а этим методом зависит от того, насколько точно известно для данного топлива значение RO"3110 (поскольку на

Электростанцию топливо поступает не всегда постоянного состава), а также от тщательно­сти выполнения анализа отбираемых дымовых газов на содержание RO2.

Затруднения с применением указанного углекислотного метода для оценки а возни­кают при сжигании топлив, содержащих в ми­неральной части карбонаты, которые при тер­мическом разложении выделяют дополнитель­ный, часто переменный объем С02.