Файл: Курс лекций Повышение эффективности теплоэнергетических установок и систем Выполнили Смирнов Д. А. Блинов Е. С.doc

Рассмотрим оценку эффективности работы котельного агрегата, который выпускает рабочее тело – пар. Котельный агрегата представляет собой обычный теплообменник.

Основные параметры, характеризующие работу котельного агрегата:

Топливо – природный газ

давление газа на горелку P=200кгс/м²(в режиме загрузки 14%), при 100% нагрузке P=2500кгс/м².
давление газа в коллекторе котла 30003500 кгс/м²;
давление газа на ГРУ 5,25,3 кгс/м²;
среднее давление 30003700 кгс/м²;
температура газа, который подается в котельную 1418°С;
плотность газа 0,720,726 кг/м³;
расход газа по расходомеру 278810 м³/ч;
приведенный расход газа 266770 м³/ч;
расход газа на единицу продукции 7583 м³/т;
удельный расход условного топлива 8796 т/ч.

Характеристика вода‑пар

давление 9,212,5 кгс/см²;
температура пара 180192 °С;
энтальпия пара 663665 ккал/кг;
температура питательной воды на входе в котел до экономайзера 88101 °С;
давление воды после экономайзера 9,813,2 кгс/см²;
паропроизводительность 2,479,76 т/ч;
истинная паропроивзодительность 2598 %;
теплопроизводительность 0,8065,76 Гкал/ч.

Газовоздушный тракт

давление воздуха на горелончное устройство, 6100 мм;
напор вентилятора 10100 кгс/м²;
разрежение в топке 2,5 мм;
разрежение за котлом (перед дымососом), 575 кг/м²;
разрежение за экономайзером 790 кг/м²;
разрежение перед дымососом 10125 кгс/м²;
аэродинамическое сопротивление котла 2,572,5 кгс/м²;
гидродинамическое сопротивление экономайзера 215 кг/м²;
аэродинамическое сопротивление газохода 335кг/м²;
температура воздуха после вентилятора 2830 °С.

Параметры продуктов сгорания

содержание углекислого газа, 0,41,0;
содержание кислорода 2,56,0 %;
содержание окиси углерода 0;
коэффициент избытка воздуха 1,121,37;
температура газа за котлом 180244 °С;
состав газа за котлом и температура газа за котлом;
состав газа после экономайзера:
- углекислота 89,2 %;
- коэффициент избытка воздуха уходящих газов 1,461,25;
присосы в экономайзер 0,090,13;

Тепловой баланс котла

потери тепла с уходящими газами 56 %;
потери тепла в окружающую среду 1111,76 %;
потери тепла от химического недожога 0;
суммарные потери теплоты 7,9316,5 %;
коэффициент полезного действия 83,592,07.

При эксплуатации обычно требуется включение нескольких котлов последовательно один за другим по мере увеличения нагрузки. Число часов работы котла, его паропроизводительность и кпд должны фиксироваться.

Эффективность работы котельной будет зависеть от кпд котлов. Необходимо иметь расходные характеристики.

21Повышение эффективности работы источников теплоты

Рассмотрим тепловой баланс котельного агрегата.

Тепловым балансом называется равенство между количеством теплоты, внесенным в котельный агрегат и количеством теплоты, которое затрачено на производство пара, воды и покрытие тепловых потерь.

На основании расчета теплового баланса ведут проектирование, испытание, наладку и реконструкцию котла. При этом вычисляется необходимый расход топлива, а также кпд котла.

Тепловой баланс вычисляют для располагаемой теплоты (по низшей теплоте сгорания топлива), т.е. теплота, которая выделяется при сжигании одного килограмма с учетом теплоты парообразования r, т.е. учитывается количество тепла, идущее на использование влаги.

Если r используется для отдачи тепла в поверхностях нагрева котла, то кпд значительно повышается.

где q₁ – полезно используемая теплота, %;

q₂ – потери с уходящими газами, %;

q₃ – потери от химической неполноты сгорания, %;

q₄ – потери от механического недожога, %;

q₅ – потери от наружного охлаждения котла, %;

q₆ – потери с теплом шлаков, %.

Для парового котлоагрегата Q₁ определяется по формуле

, кДж/кг

где D – паропроизводительность котла, кг/с;

B – расход топлива, кг/с;

i_п, i_в – энтальпии пара и воды соответственно, кДж/кг.

С учетом продувки формула примет вид

, кДж/кг

где D_пр – расход на продувку, кг/с.

Расход топлива определяется по следующему выражению

, кг/с

Потери тепла с уходящими газами возникают из-за того, что газы выбрасываю в атмосферу с температурой выше температуры окружающей среды.

При этом температура воздуха, который подается как окислитель равна температуре окружающей среды. Параметры уходящих газов определяют да экономайзера и перед дымососом ил трубой. Определяют температуру уходящих газов, а также концентрацию кислорода, концентрацию углекислого газа, окислов азота. Если режим горения не отлажен, то появляются продукты недожога (окись углерода и окиси азота), что наносит вред окружающей среде.

По концентрации кислорода, а также двуокиси углерода определяют коэффициент избытка воздуха на выходе из котла, сравнивают его с нормативным и делают вывод о присосах воздуха через поверхности нагрева или обмуровку котла. Поскольку котел работает под разрежением, то присосы будут присутствовать. Борьба с присосами является одной из эффективных мер.

Потери теплоты с уходящими газами вычисляются по испытаниям

, кДж/кг

где V_ух – объем уходящих газов при коэффициенте избытка воздуха , м³/кг;

V^o – теоретический объем воздуха, требующийся для сгорания единицы топлива, м³/кг.

Ниже точки росы температуру уходящих газов понижать нельзя. Чем ниже температура уходящих газов, тем больше кпд котельного агрегата.

Потери теплоты от химического недожога возникают от плохого смешения топлива с окислителем. Определяют данный вид потерь по формуле

, кДж/кг

где К^р – коэффициент, связанный с сжиганием углерода и серы;

CO – концентрация окиси углерода;

RO₂ – концентрация трехатомных газов.

Потери теплоты от механического недожога находят по следующему выражению

, кДж/кг

Чтобы избавиться от данных потерь перед трубами устанавливают скрубберы, электрофильтры, которые улавливают продукты уноса. Для камерных топок процент потерь составляет 0,55,0 %. Для слоевых топок 12,0 %.

Расход топлива водогрейного котла определяют по выражению

, кг/с
Q_ка=с·G·t, кДж/кг

Чаще всего вычисляется коэффициент кпд котельной. На практике требуется знать методику расчета правильного распределения нагрузок между котлами. Экономическое распределение между котлами производится с помощью следующих методов:

методом поддержания наибольшего кпд котла, при котором производится последовательная загрузка наиболее экономичных котлов до полной производительности, а затем менее экономичных;
методом загрузки котлов пропорционально их номинальной производительности. Котлы, которые имеют одинаковую производительность, загружены поровну;
методом равенства относительных приростов расхода топлива, наиболее экономичные котлы имеют расход меньший топлива.

Если известны число часов работы каждого котла (эту информацию можно взять из оперативного журнала, который ведет оператор каждого из котлов), а также можно вычислить паропроизводительность или теплопроизводительность в зависимости от расхода газа. Далее требуется посчитать число часов работы на характерных нагрузках для каждого котла.

Вычисляется среднечасовая производительность

, т/ч

Смотрите также файлы

Введение. Основание для разработки.docx

Устный счет 4 класс.docx

Планконспект урока по английскому языку в 4 классе.doc

Всего за работу 25 первичных баллов из 38 Это 65 из 100 по тестовой системе.docx

Диплом алды практика барысында берілген дербес тапсырма бойынша Туркістан облысы, Ордабасы ауданыныц гидрогеологиялыц, топырацтыц жане климаттыц жагдайлары, cyapy адістері мен тасілдері жайлы маліметтер жинацталып.docx

Файл: Курс лекций Повышение эффективности теплоэнергетических установок и систем Выполнили Смирнов Д. А. Блинов Е. С.doc

20Тепловой баланс котельного агрегата

21Повышение эффективности работы источников теплоты

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно