АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Тепловий баланс котельного агрегату. Прибуткові статті теплового балансу

Читайте также:
  1. F) Подготовить примечание к балансу, показывающее движение по счёту отложенного налога для каждого вида временных разниц.
  2. II. Баланс денежных поступлений и расходов.
  3. Аккумуляция и абляция. Баланс льда и воды в леднике.
  4. Анализ ликвидности баланса
  5. Анализ ликвидности баланса
  6. Баланс активных мощностей в системе
  7. БАЛАНС БАНКУ
  8. Баланс власти: имперский порядок и племена
  9. Баланс Звіт про фінансові результати
  10. БАЛАНС И КАПИТАЛ
  11. Баланс между работой и личной жизнью
  12. Баланс нейтронов в размножающей среде

Тепловой баланс заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла называемым располагаемым теплом (Qрр) и суммой полезно используемого тепла Q1 и величиной тепловых потерь Q2 ,Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q7. На основании теплового баланса вычисляется кпд котлоагрегата и необходимый расход топлива. Баланс рассчитывается на1 кг или 1 м3 топлива для установившегося теплового состояния.

Общее уравнение баланса записывается в таком виде:

Qрр= Q1+ Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7 (кДж/кг)

Q1- полезно используемое тепло;

Q2- потери тепла с уходящими газами из котлоагрегата;

Q3- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива;

Q4- потери тепла от механической неполноты сгорания топлива;

Q5- потери тепла агрегатом в окружающую среду;

Q6- потери тепла с физической теплотой шлака;

Q7- потери тепла на аккумуляцию котлоагрегатов при пусках;

Qрр- располагаемая теплота 1 кг (1 м3) топлива.

Приходные статьи т.б.

Суммарное количество тепла внесенное в котлоагрегеат, т.е. максимальное количество теплоты, которое может выделятся в топке нвзывается располагаемой теплотой.

Qрр= Qрн+ Qвф+ Qтф+ Qпар+( Qэкз- Qэнд)+ Qэл (1)

Qрн- Теплота сгорания топлива.

Qвф- физическое тепло воздуха поступившее в котлоагрегат через подогреватель и присосанное через неплотности. Тепло учитывается только при подогреве его вне агрегата за счет постороннего источника (подогрев воздуха в автономном подогревателе при сжигании дополнительного топлива) .

Qвф=β(Iг.в- Iх.вв.п Vв Cв (tг.в- tх.в) (кДж/кг)

β-отношение количества воздуха не входе в подогреватель к теоретически необходимому количеству воздуха.

Iг.в= Vв Cв tг.в (кДж/кг)

Iх.в= Vв Cв tх.в (кДж/кг)

Qтф- учитывает физическое тепло топлива

Qтф= Cт tт (кДж/кг); (кДж/м3)

Жидкое топливо мазут перед сжиганием для снижения вязкости и улучшения распыла подогревают паром до температуры = 80-1300С. Или твердое топливо подсушивают в паровых сушилках. Особенно важно учитывать Qтф при отоплении котлоагрегата газовым топливом с низкой теплотой сгорания( доменный газ, ферогаз, попутные газы). Эти газы обычно подогревают до температуры= 200-3500С.

При сжигании природного газа он обычно не подогревается из-за повышенного соотношения массы воздуха и газа и разложения природного газа при подогреве на тяжелые углеводороды.



Учет тепла вносимого в агрегат при паровом распыливании мазута или при подаче пара под решетку.

Для улучшения теплообмена при слоевом сжигании топлива

Qпар=G(Iп- Iух); (кДж/кг).

G-количество пара в кг/кг топлива, принимаемое при сжигании жидкого мазута равным

G=0,3-0,4 кг/кг топлива. А при подаче под решетку G=0,7-0,8

Iп,Iух- энтальпия пара и уходящих газов.

Iп берется по температуре пара; Iух –по температуре уходящих газов.

( Qэкз- Qэнд)- Учитывают при работе котла в некоторых технологических процессах. Например при обжиге колчедана в кипящем слое.

Экзотермические реакции имеют узконаправленное применение в технике, а в энергетике используются в основном эндотермические реакции при сжигании сланцев и бурых углей. При этом выделяющаяся часть тепла должна затрачиваться на разложение карбонатов.

Qэнд= Qкар=4,05 К (СО2р)/100; (кДж/кг).

4,05- теплота разложения 1 кг карбонатной золы, (кДж/кг)

К – коэффициент разложения карбонатов. Зависит от способа сжигания топлива.

При камерном сжигании сланцев К=1. При слоевом К=0,7;

СО2р- углекислота карбонатов (%)

Qэл- учитывается при выработке пара с использованием электрической энергии. В этом случае Qприх=Qэл

Таким образом для конкретного случая ряд слагаемых в уравнении (1) может отсутствовать. Если учесть незначительность величин других составляющих приходной части баланса, то часто принимают

Qприх=Qрр= Qрн

35. Тепловий баланс парогенератора. Витратні статті теплового балансу. Визначення q2 і q3. Фактори, які впливають на величину q2 і q3.

Тепловой баланс заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла называемым располагаемым теплом (Qрр) и суммой полезно используемого тепла Q1 и величиной тепловых потерь Q2 ,Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q7. На основании теплового баланса вычисляется кпд котлоагрегата и необходимый расход топлива. Баланс рассчитывается на1 кг или 1 м3 топлива для установившегося теплового состояния.

Общее уравнение баланса записывается в таком виде:

Qрр= Q1+ Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7 (кДж/кг) (1)

Q1- полезно используемое тепло;

Q2- потери тепла с уходящими газами из котлоагрегата;

Q3- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива;

Q4- потери тепла от механической неполноты сгорания топлива;

Q5- потери тепла агрегатом в окружающую среду;

Q6- потери тепла с физической теплотой шлака;

Q7- потери тепла на аккумуляцию котлоагрегатов при пусках;

Qрр- располагаемая теплота 1 кг (1 м3) топлива.

Расходные статьи

Если все слагаемые баланса выразить в относительных величинах, т.е. отнести к располагаемой теплоте и представить это в %, то уравнение (1) примет следующий вид:

qі= Qі/ Qрр*100

100=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6+ q7;

При тепловом расчете котлоагрегат работающий на твердом топливе полезно используемую теплоту q1 прямым путем определить нельзя, так как заранее неизвестен расход твердого топлива, поэтому при подсчете теплового баланса q1 находят как остаточный член после определения всех потерь.

q2- потери тепла с уходящими газами. Они могут составлять до 15% теплоты топлива. Это основные тепловые потери в котлоагрегате.

q3- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива. Они возникают при появлении в продуктах сгорания горючих газообразных составляющих (СО, Н2, СН4, СмНn). Что связано с неполным горением топлива в пределах топочной камеры. Их догорание в пароперегревателе или экономайзере становится невозможным из-за низкой температуры и нехватки О2.

q4-потери теплоты от механического недожога топлива.

Состоят из 3 составляющих: 1. Потери с провалом топлива сквозь решетку.

2. потери с несгоревшим топливом в шлаке.

3. потери с унесенными несгоревшими частицами топлива золой.

Потери теплоты от наружного охлаждения q5 определяются тем, что обмуровка и обшивка котла и его элементы (барабан, коллекторы, паропроводы, короба горячего воздуха), имея более высокую температуру, чем окружающий воздух помещений, отдают часть теплоты наружу, что составляет потери Q5 кДж/кг. В общем виде эти потери можно установить по следующей формуле

6.25

где FСТ - площадь наружной поверхности стен котла и высокотемпературных его элементов, м2; αК, αЛ - коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением, кВт/(м2·К); tСТ, tОКР - соответственно средняя температура поверхности теплоотдающих стен и температура окружающего воздуха, °С; ВР - расход топлива на котел, кг/с.

Потери теплоты с физической теплотой шлаков q6 характеризуются тем, что удаляемый из топки шлак, имея довольно высокую температуру, уносит определенное количество теплоты, которое передается воде, находящейся в шлаковой ванне, и безвозвратно теряется. Расчет относительных потерь (в процентах) ведется по формуле

6.27

где аШЛ = 1 - аУН - доля шлакоудаления в топочной камере; (сt)ШЛ - энтальпия удаляемого шлака, включая теплоту плавления шлака при температуре выше 1300°С, кДж/кг. Значение потерь q6 существенно зависит от способа удаления шлаков из топки. При организации твердого шлакоудаления принимают долю аШЛ = 0,05, температура шлаков при этом составляет 600…700°С. Учет этих потерь при твердом шлакоудалении производится только для многозольных топлив (AP > 2,5 QРН, где QРН выражено в МДж/кг). В случае жидкого шлакоудаления температура вытекающего шлака определяются значением температуры плавления tШЛ = tC + 100°С и в среднем составляет 1400…1600°С, доля шлакоудаления также возрастает до aШЛ = 0,15…0,30. В этом случае потери q6 становятся заметными (q6 = 0,5…1,5%) и их учитывают обязательно.

Определение q2

Q2= f(V20/Qнрух,tух);

V20/Qнр- это отношение характеризующее качество топлива, показывает относительный выход продуктов сгорания (при α=1) на 1 теплоты сгорания топлива и зависит от содержания балластных составляющих (Wр, Aр, Nр, CO2р, O2р). С увеличением балласта в топливе величина V20/Qнр увеличивается и растут потери тепла с уходящими газами. αух – зависит от коэффициента расхода воздуха в топке и величины присосанного воздуха. αух = αт+ Δα.

С уменьшением αт потери тепла Q2 снижаются, однако при этом возможно появление другой потери тепла- от химической неполноты сгорания топлива.

 

Факторы, влияющие на потерю теплоты с уходящими газами (O2).

1. температура уходящих газов


Для снижения υух размещают дополнительные поверхности нагрева.

 

2.

В области низких температур, даже незначительное снижение υух требует значительного количества поверхностей нагрева, поэтому оптимальную υух определяют технико-экономическими расчетами.

 

 

С ростом υух, растет J2, а значит, снижается КПД, поэтому растет В, а значит и затраты на топливо.
Для снижения υух, требуется увеличение Ннагр, что требует денежных затрат.

 

 

 

 

  1. Присос холодного воздуха

С ростом ∆α, растет объем и температура уходящих газов, соответственно возрастает их энтальпия, а значит, растет потеря с теплотой уходящих газов.

  1. Влажность топлива.
    С ростом влажности, растет содержание воды в топливе, а значит, растет q2.
  2. Загрязнение поверхностей нагрева.
    С увеличением толщины загрязненного слоя снижается коэффициент теплопередачи k, снижается Qотд, растет υух = > растет q2.
  3. паропроизводительность котла.

 

 

 

 

С ростом D, растет Qвыд пропорционально D1.

С ростом D, растет Qотд пропорционально Dº.6.

Меры борьбы с q2:

  1. чистота поверхностей нагрева;

устранение присосов.

Определение q3

При сжигании топлива, кроме СО2, Н2О и SО2 образуются СО, Н2 и СН4 сжигание которых за пределами топки невозможно в виду низких температур. Та теплота, которая выделилась бы при их сжигании, называется потерей от химического недожога.

q3 для

  1. природного газа равно 0, 1-1%;
  2. слоевого сжигания газа 0, 5-5%;
  3. факельного сжигания угольной пыли 0-0, 5%.

Факторы, влияющие на q3:

  1. коэффициент избытка воздуха αТ. При αТ < αкр появляются зоны с недостатком окислителя = > образуются СО, Н2 СН4.
    Для природного газа и мазута αкр = 1, 03, а для угольной пыли αкр = 1, 15.

 

 

  1. Температура в топке
    При υГ < 1000 снижается скорость реакции горения , растет содержание СО, Н2, СН4 и растет q3. Если υГ > 2000 идет процесс диссоциации (продукты полного сгорания распадаются на более простые).

 

 

  1. тепловые напряжение топочного объема

    qV характеризует время пребывания топлива в топочной камере.
    qV ~
    При qV < 0,1 снижается В, при этом снижается υГ, соответственно снижается Wгор, а значит, растет q3.
    А если qV > 0,4, то растет В, а значит, растет vГ, при этом растет WГ, следовательно снижается τпреб, поэтому растет q3.
  2. паропроизводительность котла.
  3. скорость вторичного воздуха.
    При снижении скорости вторичного воздуха = > снижается скорость смесеобразования, а значит, растет СО, Н2 и СН4, соответственно растет q3.

36. Тепловий баланс парогенератора. Витратні статті теплового балансу. Визначення q4; q5; q6. Питомі витрати палива і вироблення пари.

Тепловой баланс заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла называемым располагаемым теплом (Qрр) и суммой полезно используемого тепла Q1 и величиной тепловых потерь Q2 ,Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q7. На основании теплового баланса вычисляется кпд котлоагрегата и необходимый расход топлива. Баланс рассчитывается на1 кг или 1 м3 топлива для установившегося теплового состояния.

Общее уравнение баланса записывается в таком виде:

Qрр= Q1+ Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7 (кДж/кг) (1)

Q1- полезно используемое тепло;

Q2- потери тепла с уходящими газами из котлоагрегата;

Q3- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива;

Q4- потери тепла от механической неполноты сгорания топлива;

Q5- потери тепла агрегатом в окружающую среду;

Q6- потери тепла с физической теплотой шлака;

Q7- потери тепла на аккумуляцию котлоагрегатов при пусках;

Qрр- располагаемая теплота 1 кг (1 м3) топлива.

Расходные статьи

Если все слагаемые баланса выразить в относительных величинах, т.е. отнести к располагаемой теплоте и представить это в %, то уравнение (1) примет следующий вид:

qі= Qі/ Qрр*100

100=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6+ q7;

При тепловом расчете котлоагрегат работающий на твердом топливе полезно используемую теплоту q1 прямым путем определить нельзя, так как заранее неизвестен расход твердого топлива, поэтому при подсчете теплового баланса q1 находят как остаточный член после определения всех потерь.

q2- потери тепла с уходящими газами. Они могут составлять до 15% теплоты топлива. Это основные тепловые потери в котлоагрегате.

q3- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива. Они возникают при появлении в продуктах сгорания горючих газообразных составляющих (СО, Н2, СН4, СмНn). Что связано с неполным горением топлива в пределах топочной камеры. Их догорание в пароперегревателе или экономайзере становится невозможным из-за низкой температуры и нехватки О2.

q4-потери теплоты от механического недожога топлива.

Состоят из 3 составляющих: 1. Потери с провалом топлива сквозь решетку.

2. потери с несгоревшим топливом в шлаке.

3. потери с унесенными несгоревшими частицами топлива золой.

Потери теплоты от наружного охлаждения q5 определяются тем, что обмуровка и обшивка котла и его элементы (барабан, коллекторы, паропроводы, короба горячего воздуха), имея более высокую температуру, чем окружающий воздух помещений, отдают часть теплоты наружу, что составляет потери Q5 кДж/кг. В общем виде эти потери можно установить по следующей формуле

6.25

где FСТ - площадь наружной поверхности стен котла и высокотемпературных его элементов, м2; αК, αЛ - коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением, кВт/(м2·К); tСТ, tОКР - соответственно средняя температура поверхности теплоотдающих стен и температура окружающего воздуха, °С; ВР - расход топлива на котел, кг/с.

Потери теплоты с физической теплотой шлаков q6 характеризуются тем, что удаляемый из топки шлак, имея довольно высокую температуру, уносит определенное количество теплоты, которое передается воде, находящейся в шлаковой ванне, и безвозвратно теряется. Расчет относительных потерь (в процентах) ведется по формуле

6.27

где аШЛ = 1 - аУН - доля шлакоудаления в топочной камере; (сt)ШЛ - энтальпия удаляемого шлака, включая теплоту плавления шлака при температуре выше 1300°С, кДж/кг. Значение потерь q6 существенно зависит от способа удаления шлаков из топки. При организации твердого шлакоудаления принимают долю аШЛ = 0,05, температура шлаков при этом составляет 600…700°С. Учет этих потерь при твердом шлакоудалении производится только для многозольных топлив (AP > 2,5 QРН, где QРН выражено в МДж/кг). В случае жидкого шлакоудаления температура вытекающего шлака определяются значением температуры плавления tШЛ = tC + 100°С и в среднем составляет 1400…1600°С, доля шлакоудаления также возрастает до aШЛ = 0,15…0,30. В этом случае потери q6 становятся заметными (q6 = 0,5…1,5%) и их учитывают обязательно.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.018 сек.)