Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Потери теплоты с уходящими газами.

Читайте также:
  1. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты.
  2. Все блоки этапов проходятся без потери самостраховки.
  3. Все блоки этапов проходятся без потери самостраховки.
  4. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ
  5. Ежегодные потери стран от либерализации рынка текстиля, млн. долларов
  6. Затрата дополнительного количества теплоты на нагрев пароводяной смеси приводит к временному уменьшению количества образующегося пара.
  7. Индустриализ Урала в 1929-39 гг : направления, достижения и потери.

Потери теплоты с уходящими газами определяются тем, что продукты сгорания после прохождения газового тракта не охлаждаются до температуры окружающего воздуха, а имеют достаточно высокую температуру. Превышение энтальпии уходящих газов над энтальпией поступающего в котел атмосферного воздуха представляют потери Q2 называемые потерями теплоты с уходящими газами

6.17

где HУХ, HХ.В - соответственно энтальпия уходящих из котла газов и поступающего холодного воздуха, кДж/кг топлива.

Формулу (6.17) можно переписать в следующем виде

6.18

В этой формуле - энтальпия теоретического объема уходящих газов при α = 1; - энтальпия избыточного воздуха в потоке газов при θУХ; - энтальпия теоретического объема холодного воздуха, кДж/кг.

Из формулы (6.18) следует, что главными факторами, влияющими на значение потерь Q2 являются температура θУХ, зависящая от размера конвективной поверхности котла и интенсивности отдачи теплоты к этой поверхности, и величина αУХ , характеризующая превышение объема продуктов сгорания над минимальным их объемом.

Связь необходимой поверхности нагрева с глубиной охлаждения газов можно получить из уравнения конвективного теплообмена, которое запишем в следующем виде:

6.19

где FК - площадь конвективной поверхности нагрева, м2; QК - тепловосприятие поверхности, кДж/кг; k - коэффициент теплопередачи, кВт/(м2·K); Δt - средний температурный напор между газами и рабочей средой в поверхности нагрева, °С. Снижение температуры уходящих газов на 15…20°С приводит к уменьшению потерь q2 или, что то же самое, к росту КПД котла примерно на 1%. Однако снижение температуры не происходит само собой, для этого требуется отнять дополнительную теплоту от газового потока ΔQК за счет установки дополнительной конвективной поверхности ΔFК. При этом по мере уменьшения температуры газов снижается температурный напор Δt, что вызывает повышенный рост размеров конвективной поверхности. Графически эта зависимость изображена на рис. 6.2.

При понижении температуры θУХ одновременно возрастают затраты энергии на тягу, так как растет сопротивление газового тракта, возрастает интенсивность сернокислотной коррозии металла поверхностей и газового тракта за котлом, снижается высота теплового и динамического выброса газов выше устья дымовой трубы, что ухудшает экологическую обстановку в зоне вокруг электростанции.

В то же время было бы неправильно проектировать паровые котлы с высокой температурой θУХ. Это привело бы к снижению эффективности использования топлива и его неоправданному перерасходу. Поэтому выбор температуры уходящих

газов является задачей технико-экономической и решается на основании определения минимума годовых расчетных затрат. Рис. 6.2. Изменение размера конвективной поверхности нагрева в зависимости от уровня температуры греющих газов Таким образом, дополнительные затраты, руб/год, связанные, например, с понижением температуры уходящих газов, можно выразить в следующем виде:

 



6.20

где ΔSВП, ΔSЭК - дополнительные затраты на увеличение поверхностей воздухоподогревателя и экономайзера; ΔSТРАК - то же на оплату электроэнергии в связи с увеличением сопротивления тягодутьевого тракта; ΔSДЫМ.ТР - то же в связи с необходимостью увеличения высоты дымовой трубы; ΔSТОПЛ - снижение затрат на оплату топлива из-за снижения его расхода.

Рис. 6.3. К определению оптимальной температуры уходящих газов: а - зависимость от стоимости поверхностей и стоимости сжигаемого топлива: 1 - затраты на поверхности нагрева; 2 и 2' - затраты на дорогое и дешевое топливо; 3 и 3' - суммарные расчетные затраты; б - зависимость от температуры питательной воды и влажности топлива; 4 - границы для сухих топлив с Wп < 0,7; 5 - то же для влажных топлив с Wп = 1…5

Условие оптимума температуры θОПТУХ определяется минимумом расчетных затрат, его находят путем решения уравнения

Загрузка...
6.21

Характерные зависимости оптимальной температуры уходящих газов θОПТУХ от определяющих факторов приведены на рис. 6.3.

Оптимальная температура существенно зависит от стоимости топлива и его качества, прежде всего от влажности. Чем выше цена топлив, тем при прочих равных условиях больше стоимость сэкономленного топлива, что окупает более развитую поверхность нагрева и тем самым позволяет иметь более низкую температуру уходящих газов (рис. 6.3, а).

При большой влажности растет объем продуктов сгорания топлива и их удельная теплоемкость, так как теплоемкость паров воды наибольшая. Поэтому при

охлаждении газов на одинаковое число градусов ΔθУХ при большой влажности необходимо отвести большое количество теплоты, что требует дополнительного увеличения поверхности нагрева по сравнению с сухим топливом. При более низкой стоимости влажного топлива увеличение поверхности не окупается, в результате оптимальная температура уходящих газов с повышением влажности растет (рис. 6.3, б).

Значение оптимальной температуры уходящих газов зависит также от параметров пара (давления, температуры), с которыми работает паровой котел. С ростом параметров развивается регенеративный подогрев питательной воды и растет температура воды на входе в котел (см. рис. 6.3, б).

В связи с этим увеличивается теплота газов на выходе из экономайзера, что приводит к некоторому росту оптимальной температуры уходящих газов. В итоге для паровых котлов высокого и сверхкритического давления оптимальные значения θОПТУХ находятся в диапазоне 120…160°С.

Для полупиковых котлов с ограниченным сроком эксплуатации только в периоды повышенных электронагрузок системы более существенным становится уменьшение стоимости котла. Поэтому этот тип котлов отличается использованием пониженных параметров пара и более высокой температурой уходящих газов (θУХ = 160…200°С).

Потери теплоты с уходящими газами сильно зависят от αУХ , чем выше избыток воздуха в топке и больше присос в газоходах, тем больше объем продуктов сгорания за агрегатом, что увеличивает Q2. Кроме того, присос холодного атмосферного воздуха в газоходах охлаждает продукты сгорания и снижает теплоотдачу за счет уменьшения температурного напора. Отрицательное действие большого избытка воздуха в топке и присоса его в газоходах выражается также в увеличении нагрузки на дымососы, а, следовательно, и расхода электроэнергии на собственные нужды.

Расчетные значения потери q2 достигаются лишь при эксплуатации котлов с чистыми поверхностями нагрева. Во время работы котла поверхности нагрева могут существенно загрязняться шлаком и золой, что ухудшает теплообмен и приводит к росту θУХ, соответственно возрастают газовое сопротивление и нагрузка на дымососы.

Для достижения в эксплуатации проектных режимов работы котла его поверхности нагрева подвергаются систематической очистке с использованием различных механизмов (паровая и водяная обдувка, дробеочистка, виброочистка, импульсная термоочистка). Большое значение для уменьшения потерь теплоты q2 имеет создание газоплотных настенных поверхностей нагрева.

 

 


Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 322 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Основы кинетики химических реакций. | Горение газового топлива | Горение твердого топлива. | Горение жидкого топлива. | Развитие и воспламенение топливно-воздушной струи в топочном объеме. | Продукты сгорания топлива. | Введение. | Топочные камеры и горелки для сжигания твердых топлив. | Газомазутные топки и горелки. | Общее уравнение теплового баланса котла. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Коэффициент полезного действия парового котла и котельной установки.| Потери теплоты с химическим недожогом топлива.

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.008 сек.)