833. Общее уравнение теплового баланса котла.

Читайте также:

Эффективность работы и основы теплового расчета котла.

В паровом котле при сжигании органического топлива образуются высокотемпературные продукты сгорания, обладающие большой тепловой энергией. Значительная часть этой энергии передается радиационным и конвективным теплообменом поверхностям нагрева, заполненным рабочей средой, в результате чего из котла выходит перегретый пар высокого давления и температуры, который направляется далее в паровую турбину.

где QВНШ — теплота, поступившая в котел с воздухом при подогреве его вне агрегата. Эта теплота учитывается в тех случаях, когда воздух предварительно, до поступления в воздухоподогреватель котла, подогревается от постороннего источника, например в калориферах, паром из отбора турбины QТЛ — физическая теплота топлива, поступающего на сжигание в горелки, например, при сжигании мазута и подогреве его перед поступлением в котел QП — теплота пара, поступающего в форсунки для распыления мазута QК — теплота, затраченная на разложение карбонатов рабочей массы сланцев, содержащей СаСО3 и MgCO3 с образованием газообразного СО К 2 .

Соответствующие статьи использования расхода выделившейся в топочной камере тепловой энергии в расчете на 1 кг м 3 сожженного топлива, кДж/кг, обычно нумеруются цифрами. Та часть теплоты, которая затрачивается на подогрев и испарение воды в трубах поверхностей нагрева, а также на перегрев пара, составляет полезно использованное количество теплоты в паровом котле QИСП или Q1 и определяется повышением энтальпии рабочего тела вода, пар при прохождении поверхностей нагрева

где DПЕ. DВТ — расход свежего и вторично перегретого пара, идущего на турбину, кг/с DПР — расход продувочной воды из барабана котла с естественной или принудительной циркуляцией для поддержания заданного солевого режима в контурах циркуляции, кг/с hП.П. hП.В ,h — энтальпия перегретого пара, питательной воды, поступающей в экономайзер котла, и воды на линии насыщения при давлении в барабане, кДж/кг h ВТ. h ВТ — энтальпия вторично перегретого пара на выходе из промежуточного перегревателя и пара на входе в него, кДж/кг В — расход сжигаемого топлива, кг/с или м 3 /с.

Остальная часть выделившейся теплоты составляет различные тепловые потери, сопутствующие работе парового котла:

Q2 — потери с теплотой уходящих из котла продуктов сгорания

Q5 — потери с рассеянием теплоты через внешние ограждения тепловую изоляцию

Q6 — потери с физической теплотой удаляемого из топки шлака.

На относительно небольших по производительности паровых котлах выделяют еще QПР — прочие тепловые потери, связанные с отдачей части насыщенного пара из барабана на нужды электростанции, с отводом теплоты охлаждающими боковыми панелями в топках с цепными решетками и т.п. В итоге уравнение теплового баланса котла записывается в следующем виде:

где QТ.К — тепловосприятие рабочей среды в поверхностях топочной камеры, кДж/кг Q К ПЕ. QВТ — тепловосприятие пара в конвективных поверхностях основного и промежуточного вторичного перегревателей, кДж/кг QЭК — тепловосприятие экономайзера, кДж/кг.

Из уравнения 6.5 следует, что тепловосприятие воздухоподогревателя прямо не входит в тепловой баланс котла. Это связано с тем, что теплота, отданная продуктами сгорания воздуху в этой поверхности, возвращается снова в топочную камеру в виде горячего воздуха и дополнительно увеличивает теплосодержание газов в топке.

Теплота, отданная газами в воздухоподогревателе, рециркулирует внутри газовоздушного тракта. Вместе с тем ввод горячего воздуха в зону сжигания топлива повышает температуру газов, скорость горения топлива и глубину его выгорания, т.е. приводит к росту эффективности использования топлива.

Общий баланс между поступлением и распределением теплоты в паровом котле показан на рис. 6.1 . Здесь теплота горячего воздуха QГ.В выделена в виде замкнутого внутреннего контура.

Рис. 6.1. Баланс теплоты парового котла: 1 — топочная камера 2, 3 — поверхности основного и промежуточного пароперегревателей 4 — экономайзер 5 — воздухоподогреватель Если отнести все расходные статьи теплового баланса к значению Q Р Р. получим относительные доли затрат теплоты в процентах:

Комментарии запрещены.

Реклама