ОБОРУДОВАНИЕ КОТЕЛЬНОГО ЦЕХА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА.

Для того, чтобы рассчитать часовой расход топлива необходимо определить основные технические характеристики котлоагрегата.

В = Q_КА/ ∙η_КА∙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.

η_КА – 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:

Q_КА = G_ПП(h_ПП – h_ПВ) + G(h_НП-h_ПВ)+G_ПР(h_КИП-h_ПВ)+G_ВТ(h”вт.пе – h’_вт.пе) + Q_ОТД

Если котлом вырабатывается исключительно перегретый пар, то G_ПП = паропроизводительности котла

hпп – энтальпия перегретого пара, которая определяется по давлению и температуре у ГПЗ.

h_ПВ – энтальпия питательной воды, берется из технических характеристик котла

h_НП – количество насыщенного пара, отданного помимо пароперегревателя, с энтальпией h_НП. Энтальпия определяется давлением в барабане котла.

G_ПР – расход воды на продувку. Для прямоточных сепараторных котлов – продувка сепаратора

h_КИП – энтальпия кипения продувочной воды, определяется по давлению в барабане или сепараторе котла

G_ВТ – 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.

Q_ОТД – 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 - + Q_В.ВНЕШ + Q_ТП + Q_Ф + Q_К, кДж/кг

2. Для газообразного - + Q_В.ВНЕШ + Q_ТП, кДж/м³

– низшая теплота сгорания рабочей массы твердого или жидкого топлива, кДж/кг

– низшая теплота сгорания сухой массы газообразного топлива, кДж/м³

Q_В.ВНЕШ – тепло, внесенное с поступающим в котлоагрегат воздухом при подогреве последнего вне агрегата отборным паром, отработанным теплом и т.д. Определяется по формуле: Q_В.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.

Q_ТП – физическое тепло топлива. Q_ТП = с_ТП∙t_ТП

с_ТП – теплоемкость рабочего топлива (берем из таблиц)

t_ТП – температура топлива

- Для твердых топлив в летний период принимают – 20°С, в зимний – 0°С.

- Для мазута t_ТП = 90-140°С

Физическое тепло топлива Q_ТП учитывается только в тех случаях, когда топливо предварительно подогревается за счет постороннего источника тепла (подогрев мазута, сушилки и т.д.). При отсутствии постороннего подогрева Q_ТП учитывается только для влажных топлив (W^Р > 1,6 ) и t_ТП принимается в этом случае 20°С.

Q_Ф – тепло, вносимое в котлоагрегат с паровым дутьем (форсуночным паром). Определяется по формуле: Q_Ф = G_ф(h_ф – 2500)

G_ф и h_ф – расход и теплосодержание пара, идущего на дутье или распыление топлива.

Q_К – 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

η_КА = , т.е. КПД определяется вычетом суммарной потери тепла.

=

= , потери тепла с уходящими газами.

Н_ух – теплосодержание уходящих газов

α_ух – избыток воздуха, который определяется в соответствии с рекомендациями

Н_ух = +( α_ух-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 α_унА^п > 1.4%, где А^п – приведенная зольность, то к теплосодержанию дымовых газов следует добавлять теплосодержание золы: H_зл = (С𝜃)_зл∙ ∙а_у, кДж/кг

(с )_зл – теплосодержание 1кг золы, табличная величина

А^р – 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:

q_6шл =

где а_ун – 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].

q_6охл – потеря тепла на охлаждение, не включенных в циркуляцию котла панелей и балок