yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->  3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Котельные установки промышленных предприятий

  3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

 

В котельной установке при сжигании органического топлива происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания. Выделившаяся теплота за вычетом потерь передается рабочему веществу – теплоносителю, в результате получается полезная продукция, например водяной пар. Эффективность энергоиспользования в котельной установке, а также направления его совершенствования устанавливаются тепловым балансом.

Тепловой баланс котла характеризует равенство между приходом и расходом теплоты:

                            Qприх = Qрасх.                                                                (3.1)

 

Приходная часть теплового баланса (располагаемая теплота Qpp, МДж/м3) в общем случае записывается в виде

                                          (3.2)

где внесенная химическая теплота

         а внесенная физическая теплота

Рассмотрим составляющие приходной части теплового баланса:

  –  низшая рабочая теплота сгорания единицы топлива, МДж / м3;

 Qэкз – член учитывают при использовании теплоты экзотермических реакций;

 Qэнд – член учитывает затраты теплоты на возможные эндотермические реакции;

 Qф.m  – член учитывает физическую теплоту топлива, МДж / кг:

Qф.m = Cтtт ,                                                             (3.3)

где Cт  – теплоёмкость рабочего топлива, МДж / (кг*К);

       tт   – температура топлива, 0С.

Член Qпар, МДж/кг, учитывает теплоту, вносимую в агрегат паром при паровом распыливании мазута или при подаче под решетку пара для улучшения ее работы при слоевом сжигании антрацита

 

                               Qпар= Gn  × (hn – 2,51),                                                      (3.4)

где  Gn – удельный  расход  дутьевого  пара,  кг / кг.   При  паровом                                                                                                 распыливании  мазута    Gn=0.3 ¸0.35 кг / кг;

hn – энтальпия дутьевого пара, МДж  / кг;

2,51 МДж / кг – примерное значение энтальпии водяного пара в продуктах сгорания, уходящих в атмосферу.

При составлении теплового баланса для котла можно принять:

 

                                 .                                                               (3.5)

Расходная часть теплового балaнса в расчете на 1 кг топлива в общем случае может содержать теплоту, затраченную на выработку пара и различные потери:

                 Qрасх =  Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6   ± Qakk                                  (3.6)

В простейшем случае теплота, полезно затраченная на выработку перегретого пара, МДж / кг, составит

                                                                                               (3.7)

где   D –  выход пара, кг / с.

В  –  расход топлива,  кг / с:

  – энтальпии перегретого пара и питательной воды, МДж/кг;

Q1 – полезно использованное тепло, МДж/кг;

Q2  – потери тепла с уходящими газами, МДж/кг;

Q– потери тепла от химического недожога, МДж/кг;

Q4  – потери тепла от механического недожога, МДж/кг;

Q5 – потери тепла в окружающую среду, МДж/кг;

Q6 – потери с физической теплотой шлаков, МДж/кг;

Qакк – расход «–» или приход теплоты «+», связанный  с                                                             неустановившимся тепловым режимом работы котла, МДж/кг.

При установившемся тепловом режиме Qакк = 0.

В относительных долях запишем тепловой баланс в безразмерной форме :

                                           .

100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 ,      % (доля стационарного режима),

 

             .

 

Виды тепловых потерь:

–  потеря теплоты с уходящими газами;

–  потеря теплоты от химической неполноты сгорания;

–  потеря теплоты от механической неполноты сгорания;

–  потеря теплоты от наружного охлаждения;

–  потеря с физической теплотой шлаков.

 

Рисунок 3.1 - Тепловой баланс котла

 

 

 

 

 

1 - топочная камера;  2 - испарительные поверхности нагрева;                                          3 - пароперегреватель; 4 - экономайзер; 5 - воздухоподогреватель .

 

Рисунок 3.2 -  Принципиальная схема котла

 

 

 

 

8