Оборудование котельного цеха
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА.
Для того, чтобы рассчитать часовой расход топлива необходимо определить основные технические характеристики котлоагрегата.
В = QКА/ ∙ηКА∙100%
Qка – полное количество тепла полезно отданного в котлоагрегат, КДж/ч
– располагаемое тепло на 1кг твердого топлива, жидкого или на 1м3 газообразного топлива, кДж/кг, кДж/м3.
ηКА – коэффициент полезного действия брутто котлоагрегата, %
По приведённым характеристикам, виду топлива и типу котла определяют:
1. температуру уходящих газов.
2. температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель.
3. уточняется типа шлакоудаления (твердое, жидкое).
4. Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя
5. По принятой температуре горячего воздуха и виду топлива принимается тип воздухоподогревателя и компоновка хвостовых поверхностей нагрева
Полное количество тепла полезно отданного в котел определяется по формуле:
QКА = GПП(hПП – hПВ) + G(hНП-hПВ)+GПР(hКИП-hПВ)+GВТ(h”вт.пе – h’вт.пе) + QОТД
Если котлом вырабатывается исключительно перегретый пар, то GПП = паропроизводительности котла
hпп – энтальпия перегретого пара, которая определяется по давлению и температуре у ГПЗ.
hПВ – энтальпия питательной воды, берется из технических характеристик котла
hНП – количество насыщенного пара, отданного помимо пароперегревателя, с энтальпией hНП. Энтальпия определяется давлением в барабане котла.
GПР – расход воды на продувку. Для прямоточных сепараторных котлов – продувка сепаратора
hКИП – энтальпия кипения продувочной воды, определяется по давлению в барабане или сепараторе котла
GВТ – расход пара через вторичный пароперегреватель
h”вт.пе – конечное теплосодержание пара, проходящего через вторичный перегреватель.
h’вт.пе – начальное теплосодержание пара, проходящего через вторичный перегреватель.
QОТД – тепловосприятие воды или воздуха, подогреваемых в котлоагрегате, и отдаваемых на сторону.
При заданной величине продувке менее 2% расход тепла на подогрев продувочной воды не учитывается.
Для определения располагаемого тепла топлива используют в зависимости от вида следующие формулы:
1. Для твердого и жидкого - + QВ.ВНЕШ + QТП + QФ + QК, кДж/кг
2. Для газообразного - + QВ.ВНЕШ + QТП, кДж/м3
– низшая теплота сгорания рабочей массы твердого или жидкого топлива, кДж/кг
– низшая теплота сгорания сухой массы газообразного топлива, кДж/м3
QВ.ВНЕШ – тепло, внесенное с поступающим в котлоагрегат воздухом при подогреве последнего вне агрегата отборным паром, отработанным теплом и т.д. Определяется по формуле: QВ.ВНЕШ = β’[( )’ - ].
β’ – отношение количества воздуха на входе в воздухоподогреватель к теоретически необходимому
( )’ – теплосодержание необходимого подогретого воздуха на входе в воздухоподогреватель
– энтальпия холодного воздуха. Две последние величины для твердого и жидкого топлива определяется по таблицам. При отсутствии указаний температура холодного воздуха принимается = 30°С.
QТП – физическое тепло топлива. QТП = сТП∙tТП
сТП – теплоемкость рабочего топлива (берем из таблиц)
tТП – температура топлива
- Для твердых топлив в летний период принимают – 20°С, в зимний – 0°С.
- Для мазута tТП = 90-140°С
Физическое тепло топлива QТП учитывается только в тех случаях, когда топливо предварительно подогревается за счет постороннего источника тепла (подогрев мазута, сушилки и т.д.). При отсутствии постороннего подогрева QТП учитывается только для влажных топлив (WР > 1,6 ) и tТП принимается в этом случае 20°С.
QФ – тепло, вносимое в котлоагрегат с паровым дутьем (форсуночным паром). Определяется по формуле: QФ = Gф(hф – 2500)
Gф и hф – расход и теплосодержание пара, идущего на дутье или распыление топлива.
QК – тепло, затраченное на разложение карбонатов при сжигании сланцев. Qк = 40,7К
К – коэффициент разложения карбонатов (берем из таблиц).
– концентрация карбонатов в топливе (определяется видом топлива).
Определение КПД котла
ηКА = , т.е. КПД определяется вычетом суммарной потери тепла.
=
= , потери тепла с уходящими газами.
Нух – теплосодержание уходящих газов
αух – избыток воздуха, который определяется в соответствии с рекомендациями
Нух = +( αух-1) ∙
– теплосодержание газов при альфа равным единице и (табличное значение)
- теплосодержание теоретически необходимого воздуха при
и определяются по таблице
Если приведенная величина уноса золы из топки определяется выражением αунАп > 1.4%, где Ап – приведенная зольность, то к теплосодержанию дымовых газов следует добавлять теплосодержание золы: Hзл = (С𝜃)зл∙ ∙ау, кДж/кг
(с )зл – теплосодержание 1кг золы, табличная величина
Ар – абсолютная зольность топлива
- доля золы топлива, уносимая газами
- потеря тепла от химического недожога
q4 – потеря теплота от механического недожога %, определяется по табл
q5 – потеря теплоты от наружного охлаждения котлоагрегата, % принимается по рис. 1.1 [1] при производительности котла (корпуса) >250 кг/с (900т/ч) принимается q5 = 0.2%.
q6шл – потеря с физическим теплом шлака, % учитывается во всех случаях для топок с жидким шлакоудалением; при камерном сжигании с сухим удалением q6шл учитывается только при Ар >2,5 /1000
Потеря тепла определяется по формуле:
q6шл =
где аун – доля золы в уносе, табл. 4.6 [2];
(Сt)шл – теплосодержание шлака, кДж/кг, определяется по табл. XIV [1].
Температура шлаков при сухом шлакоудалении принимается равной 600°С, а при жидком шлакоудалении – температуре жидкоплавкого состояния золы:
t3 + 100, °С, t3 – табл. 1 [1].
q6охл – потеря тепла на охлаждение, не включенных в циркуляцию котла панелей и балок