Тема 1.3.10 вопрос 5. Дайте анализ работы парового котла при увеличении влажности сжигаемого топлива в топке.

При одновременном увеличении производительности и влажности топлива температура перегрева пара быстро возрастает. При снижении нагрузки и повышении влажности топлива температура перегретого пара может повыситься или снизиться в зависимости от степени отклонения этих параметров от их номинального значения. Коэффициент полезного действия котла может сохранить свое значение, повыситься или снизиться также в зависимости от относительного изменения параметров.

На основе различия тепловых характеристик поверхностей парового котла при изменении нагрузки можно проследить, как будет изменяться температура газового потока вдоль всего тракта котла при снижении нагрузки от номинальной (см. рис.).

Рис. Изменение температуры газов вдоль газового тракта котла: 1 - при номинальной нагрузке без рециркуляции газов; 2 - то же при сниженной нагрузке; 3 - при номинальной нагрузке и рециркуляции газов в топку

Рис. Изменение температуры газов вдоль газового тракта котла: 1 - при номинальной нагрузке без рециркуляции газов; 2 - то же при сниженной нагрузке; 3 - при номинальной нагрузке и рециркуляции газов в топку

Наибольшее снижение температуры газов имеет место на выходе из топки Δυ"_Т. В связи с тем, что каждая из конвективных поверхностей в дальнейшем воспринимает меньше теплоты, чем при номинальной нагрузке, наклон температурной характеристики становится более пологим и температура газов на выходе из конвективной поверхности приближается к температуре при номинальной нагрузке (рис. кривая 2).

Происходит процесс постепенного выравнивания температур. В конечном итоге изменение температуры уходящих газов составит примерно 1/10 от изменения ее на выходе из топки, т.е. υ^р_УХ = 0,1υ^р_Т. При этом увеличивается доля радиационного тепловосприятия и снижается доля тепловосприятия конвективных поверхностей котла. Рассмотрим зависимость от избытка воздуха и рециркуляции газов в топку. Увеличение избытка воздуха, подаваемого через горелки, имеет такое же воздействие на тепловой режим парового котла, как и рециркуляция в зону горения через горелки. При этом увеличивается объем газов в зоне горения при сохранении практически одинакового тепловыделения. В результате заметно снижается адиабатная (теоретическая) температура горения υ^РИ_а (рис.кривая 3), расчетная эффективная температура факела в топке, что приводит к снижению интенсивности лучистого теплообмена в топке и тепловосприятия экранов.

Поверхности нагрева горизонтального газохода мало изменяют свое тепловосприятие, так как лучистый теплообмен ослаблен, а конвективный за счет увеличения скоростей газов несколько растет. В итоге температура газов в поворотной камере оказывается выше исходной при номинальной нагрузке на Δυ"_ПЕ. Это создает условия для заметного повышения тепловосприятия поверхностей, находящихся в верхней части конвективной шахты (промежуточный пароперегреватель), поскольку увеличивается как температурный напор, так и коэффициент теплоотдачи, особенно при использовании рециркуляции газов.

В дальнейшем каждая из последующих поверхностей по тракту газов также получает больше теплоты, а температура газов постепенно приближается к исходной, оставаясь все же несколько большей. При этом потери теплоты с уходящими газами возрастают в случае рециркуляции газов только за счет некоторого повышения температуры υ^РЦ_УХ, а при повышении избытка воздуха в топке потери увеличиваются более существенно из-за роста как температуры, так и объема уходящих газов.

Таким образом, увеличение избытка воздуха, введение рециркуляции газов в топку, так же как возрастание влажности сжигаемого топлива и шлакование топочных экранов, приводят к перераспределению тепловосприятия поверхностей нагрева парового котла. Во всех указанных случаях снижается доля радиационной передачи теплоты в топке и возрастает конвективное тепловосприятие. При этом температура уходящих газов, а также температуры горячего воздуха и воды после конвективного экономайзер несколько возрастут.

Дата добавления: 2015-07-14