Зависимость потери Q2 от температуры уходящих газов и присосов воздуха. Оптимальные температуры уходящих газов.

Это потеря с тем что продукты сгорания после прохождения ГТ котла не охлаждаются до температуры окр. воздуха, а имеют еще достаточную температуру.

Q2=Нух–Нх.в.=Н⁰г+(αух–1)*Н⁰в–Нх.в.,

где Н⁰г=V⁰г*Сг*υух – энт. ух. газов при α=1;

(αух–1)*Н⁰в – энт. изб. воздуха при температуре ух. газов. ⇒ что главным фактором влияющим на потери Q2 является υух зависящая от размера поверхности нагрева, омываемой продуктами сгорания, и интенсивности отдачи теплоты этим поверхностям. Эта связь хорошо видна из уравнения конвективного теплообмена:

F=Q/(k*Δt)

F – поверхность нагрева, м2

Q – тепловосприятие поверхности нагрева, кДж/кг

k –коэф–т теплопередачи, кВт/(м2*К)

Δt –температурный напор м/у газами и рабочей средой в поверхности нагрева,ºС.

â υух ⇒ â Δt при этом тепловосприятие пов–ти нагрева д.б. á ⇒ á F при этом á затраты э/э на тягу, т.к. растет сопротивление ГТ. á υух â эф–ть использования тл. и его перерасходу. Поэтому выбор υух является технико–экономической задачей. Для ее решения необходимо определить минимальные годовые затраты. С á υух, затраты на металл пов–тей нагрева â, а на тл á и наоборот υух opt соответствует минимуму годовых расчетных затрат.

З=Sгод+nКп.к.

На υух opt влияет и влажность топлива при этом V продуктов сгорания и их теплоемкость значительно á à á пов–ть нагрева и потеря энергии на преодоление сил сопротивления ⇒ чем á влажность тл, тем á д.б. поверхность нагрева. При этом при á цены тл, при др. неизменных ус–я получается больше стоимость сэкономленного тл, что окупает более развитую поверхность нагрева и позволяет â υух opt.

При выборе υух opt учитывается возможность низкотемпературной коррозии пов–тей нагрева, поэтому при сжигании сернистых тл υух принимается более высокой.

υух выбирают в пределах 120–160 ºС.

Потеря теплоты с ух. газами сильно зависит от αух. Чем á изб. воздуха в топке и больше присосы в газоходах, тем больше объем продуктов сгорания за агрегатом, что á Q2. При этом á нагрузка на ДС ⇒ á расход э/э.

Потеря q2 является наибольшей и составляет 5–8 %.

Вопрос № 97

Потери теплоты с механическим недожогом. Методы определения механического недожога. Отбор проб золы и определение содержания горючих в шламе и уносе

Механиче­ский недожог определяется непол­нотой сгорания топлива в виде твердых частиц. Он представляет собой коксо­вые частицы, которые, находясь не­которое время в зоне высоких температур факела, успели выделить летучие вещества и, возможно, час­тично обгорели. При камерном сжигании твердо­го топлива потеря теплоты от меха­нического недожога состоит из по­тери со шлаком Q4шл и уносом Q4ун. При слоевом сжигании + потери в провале ч/з колосниковую решетку:

Q4=а_шл+пр + аун )*32,7*Ар

Г–содержание горючих,%

а –доля шл, пр и ун

32,7 –теплота сгорания горючих в шл, пр и ун, кДж/кг

Потеря теплоты со шлаком Q4шл возникает оттого, что расплавлен­ный при высокой температуре в топке шлак затем застывает, в ре­зультате чего не полностью сгорев­шие частицы топлива оказываются заплавленными в нем и удаляются вместе со шлаком.

Из топки обычной конструкции как правило, удаляется со шлаком лишь ничтожное количество несгоревшего угля. Поэтому в большин­стве котельных содержание горю­чих в шлаке определяют лишь изредка, при подробном изучении ус­ловий работы котлов.

Потеря теплоты с уносом Q4ун вызывается тем, что небольшие час­тицы топлива и заплавленные в золе горючие элементы, подхва­ченные потоком продуктов сгора­ния, уносятся по газовому тракту. Часть этого уноса оседает в ворон­ках конвективных газоходов, а ос­новная его масса проходит транзи­том через поверхности котла и вме­сте с летучей золой удаляется из газового потока в ЗУУ.

При сохранении оптимальной тонкости размола пыли и нормаль­ных условиях эксплуатации потери q₄ зависят от величины избытка воздуха и существенно меняются с изменением выхода летучих ве­ществ. При избытке воз­духа ниже оптимального рост недо­жога определяется неполнотой пе­ремешивания топлива с воздухом и развитием зон с нехваткой кисло­рода, хотя температурный уровень горения высокий. При α>α_опт име­ет место снижение температуры в зоне горения и замедление реакций окисления, одновремен­но уменьшается время пребывания частиц в высокотемпературной зо­не ввиду увеличения объема и ско­рости продуктов сгорания. Оба эти фактора приводят к возрастанию недожога топлива.

Повышенные потери q₄ у низкореакционных топлив (антрацита, полуантрацита) определяются поздним воспламенением коксовых час­тиц и затянутым горением в диф­фузионной области. В связи с этим указанные топлива весьма чувстви­тельны к режиму эксплуатации, распределению воздуха по горел­кам.

В нормальных условиях эксплу­атации потери с механическим не­дожогом при сжигании твердых топлив составляют q₄=0,5–5%, при этом большая цифра относится к топливам с малой реакционной способностью, а меньшая — к тор­фу и бурым углям с высоким вы­ходом летучих горючих. Каменные угли имеют q₄=0,5–2%. Потери q₄при сжигании газа и мазута неве­лики (обычно менее 0,1%), и их рассматривают совместно с потеря­ми q₃, т. е. оценивают как (q₃₊ q₄).

Для определения потерь теплоты с механическим недожогом за счет уноса пропускают небольшое коли­чество газов через микроциклон, в котором улавливаются твердые час­тицы уноса. Они состоят из золовых частиц (в подавляющей массе) и горючих коксовых частиц топлива. После прокаливания в среде возду­ха горючие компоненты выгорают, что позволяет установить их долю в общем уносе Гун. Тогда 1— Гун представляет долю содержания зо­лы в общем уносе. Затем относят долю горючих в уносе к 1 кг сож­женного топлива, учитывая при этом разницу в теплоте сгорания исходного топлива и частиц топли­ва в уносе, так как последние представляют собой коксовые час­тицы без летучих веществ и в ос­новном без золовых фракций.

Вопрос № 98