Тема 1.3.10 вопрос 7. Что такое коэффициент аккумуляции теплоты котлом?

Паровой котел в любом рабочем режиме содержит в себе определенное количество воды, пара, массу металла поверхностей нагрева и других элементов водопарового тракта при рабочей их температуре, т.е. обладает известной тепловой энергией, аккумулированной в указанных его элементах. Долю аккумулированной теплоты по отношению к тепловой мощности котла называют аккумулирующей способностью котла.
Количество аккумулированной в котле теплоты в стационарном режиме составляет

где индексы м, в, п обозначают соответственно металл, воду и пар; V,? - объем, м³, и плотность, кг/м³, воды и пара в трубной системе в пределах котла; с - теплоемкость; G_М - общая масса металла котла, кг.

При переходе от одного стационарного режима к другому изменяется тепловой режим котла и при этом выделяется или поглощается теплота в количестве ±?Q_ВН.

Аккумулирующая способность различных типов паровых котлов неодинакова. Так, котел с естественной циркуляцией имеет барабан, обладающий большой массой металла (до 100 т и более), и развитую систему опускных труб. При высокой кратности циркуляции паросодержание в экранных трубах невелико, а масса воды в барабане, опускных и экранных трубах весьма значительна. В то же время экранные трубы прямоточного котла заметно меньшего диаметра (меньше масса металла) и массовое содержание в них рабочей среды существенно меньше.

Дополнительно в условиях прямоточного движения в трубах экранных поверхностей существенно выше паросодержание, а пар, как известно, имеет меньшую плотность и теплоемкость, т.е. заметно меньший запас теплоты в единице массы.

Проведенные расчеты показывают, что полная аккумулирующая способность барабанного парового котла примерно в 3 раза превосходит аккумулирующую способность прямоточного котла, причем в барабанном котле 70% Q_ВН заключено в воде, а остальное содержат примерно в равных долях пар и металл поверхностей. В прямоточном котле СКД около 70% Q_ВН приходится на металл (в трубах малого диаметра 32…42 мм при толщине стенки 4…6 мм масса рабочей среды внутри трубы много меньше массы металла) и оставшаяся часть в основном определяется водосодержанием котла.

Большая аккумулированная теплота обеспечивает известную стабилизацию режима работы котла и снижает быстроту реакции на изменение внешней нагрузки. Но, с другой стороны, при любых неожиданных отказах оборудования позволяет в течение достаточного времени поддерживать режим работы, чтобы произвести необходимые переключения.

Дата добавления: 2015-07-14