- •1) Потери теплоты с уходящими газами
- •2) Потери теплоты от химической неполноты сгорания
- •3) . Потери теплоты от механической неполноты сгорания
- •4) Потери теплоты от наружного охлаждения
- •5) Потери с физической теплотой шлаков
- •Различают 3вида тепловых схем.
- •Требования к качеству питательной воды котлоагрегатов
- •1Вопрос. Топливное хозяйство и топливоподача котельных установок
- •2Вопрос. (29б) водоподготовка и водообработка.
- •1.Вопрос. Примеси в природной воде, классификация, показатели.
- •Вопрос 2. (30б) Принципиальные Схемы газового тракта, способы удаления продуктов сгорания, выбод дымососов.
Б1.В1. Газовый и воздушный тракты в КУ: общие сведения, принципиальные схемы. Каковы основные требования при их проектировании с учетом действующих нормативных документов?
Нормальная работа котла возможна при условии непрерывной подачи в топку воздуха, необходимого для горения топлива, и удаления в атмосферу продуктов сгорания после их охлаждения и очистки от твердых частиц. Схемы организации подачи воздуха в топку и перемещения продуктов сгорания в газоходах котла показаны на рис.1.
В системе с естественной тягой (рис. .1, а) сопротивления движению потока воздуха и продуктов сгорания преодолеваются за счет разности давлений воздуха, поступающего в топку, и продуктов сгорания, удаляемых через дымовую трубу в атмосферу. В этом случае весь газовоздушный тракт находится под разрежением.
Рис.1
а— система с естественной тягой, создаваемой дымовой трубой; б — система с подачей воздуха и удалением продуктов сгорания дымососом и трубой;в-система с подачей воздуха вентилятором н удалением продуктов cropания дымососом и трубой; г—система с подачей воздуха раздельно в пылеприготовительную установку и топку двумя вентиляторами и с удалением продуктов сгорания дымососом и трубой; д — система с подачей воздуха вентилятором и с удаленинем продуктов сгорания за счет давления в газовом тракте; 1 — кстел;2-золоуловитель: 3 — дымовая труба; 4 — воздухоподогреватель; 5 — пылеприготовительная установка; 6 — вентилятор; 7 — дымосос.
Эта система применяется в котлах малой мощности при малых сопротивлениях движению потоков воздуха и продуктов сгорания. В системе, представленной на рис. 1, а, сопротивления воздушного и газового трактов преодолеваются за счет разрежения, создаваемого дымососом и трубой. Такая система применяется в котлах малой мощности, работающих на газе и мазуте и не имеющих воздухоподогревателя. В системе, представленной на рис. 1, в, подача воздуха в топку осуществляется вентилятором, а продукты сгорания удаляются дымососом. В этом случае воздушный тракт находится под давлением, а газовый тракт под разрежением. При наличии различных сопротивлений движению в системе параллельных потоков воздуха применяется подача его в каждый поток индивидуальными вентиляторами, что уменьшает общий расход электроэнергии на их привод (рис. 1, г). При применении рециркуляции части воздуха, подогретого в воздухоподогревателе, для повышения температуры воздуха перед входом в последний или при подаче части продуктов сгорания в топку для снижения температуры в ней система газовоздушного тракта усложняется дополнительными вентиляторами и дымососами. Системы, представленные на рис. 1, в и г, применяются преимущественно в современных котлах средней и большой мощности. В системе, представленной на рис. 1,д, сопротивления воздушного и газового тракта преодолеваются вентилятором. При этом газоходы котла находятся под давлением. Такая система используется для котлов, работающих на газе и мазуте. При всех системах газовоздушного тракта охлажденные продукты сгорания должны проходить очистку от частиц уноса и желательно от токсичных газов и удаляться наружу высокими дымовыми трубами, что способствует их рассеиванию в атмосфере.
Согласно СНиП: 7.1При проектировании котельных тягодутьевые установки (дымососы и дутьевые вентиляторы) следует принимать в соответствии с техническими условиями заводов-изготовителей. Как правило, тягодутьевые установки должны предусматриваться индивидуальными к каждому котлоагрегату.
Групповые (для отдельных групп котлов) или общие (для всей котельной) тягодутьевые установки допускается применять при проектировании новых котельных с котлами производительностью до 1 Гкал/ч и при проектировании реконструируемых котельных.
Групповые или общие тягодутьевые установки следует проектировать с двумя дымососами и двумя дутьевыми вентиляторами. Расчетная производительность котлов, для которых предусматриваются эти установки, обеспечивается параллельной работой двух дымососов и двух дутьевых вентиляторов.
Выбор тягодутьевых установок следует производить с учетом коэффициентов запаса по давлению и производительности согласно прил. 3 к настоящим нормам и правилам.
7.5. При проектировании тягодутьевых установок для регулирования их производительности следует предусматривать направляющие аппараты, индукционные муфты и другие устройства, обеспечивающие экономичные способы регулирования и поставляемые комплектно с оборудованием.
Проектирование газовоздушного тракта котельных выполняется в соответствии с нормативным методом аэродинамического расчета котельных установок ЦКТИ им. И. И. Ползунова.
Газовое сопротивление серийно выпускаемых котлов следует принимать по данным заводов-изготовителей.
В зависимости от гидрогеологических условий и компоновочных решений котлоагрегатов наружные газоходы должны предусматриваться подземными или надземными. Газоходы следует предусматривать кирпичными или железобетонными. Применение надземных металлических газоходов допускается,в виде исключения, при наличии соответствующего технико-экономического обоснования.
Газовоздухопроводы внутри котельной допускается проектировать стальными, круглого сечения. Газовоздухопроводы прямоугольного сечения допускается предусматривать в местах примыкания к прямоугольным элементам оборудования.
В2. Характеристика потерь теплоты в КУ. Какие пути снижения этих потерь, а также удельного расхода топлива вы знаете? Какие эти пути реализуются в тепловых сетях КУ?
1) Потери теплоты с уходящими газами
Потери теплоты с уходящими газами Qyг (qyг) возникают из-за того, что физическая теплота (энтальпия) газов Нуг, покидающих котел при температуре tуг, превышает физическую теплоту поступающих в котел холодного воздуха αуг,Нхв и топлива ст,Δtт,. Потери теплоты с уходящими газами Qyv занимают обычно основное место среди тепловых потерь котла и составляют qyi -= 5... 12% располагаемой теплоты Qp. Для расчета QyA используют формулу
Qy.r = Ну,л - аутН°хв. МДж/кг (МДж/м3).
Возможность снижения α, зависит от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, типа горелок и топочного устройства. При благоприятных условиях контактирования топлива и воздуха избыток воздуха ат необходимый для полного сгорания, может быть уменьшен. Принимается, что при сжигании газообразного топлива коэффициент избытка воздуха , α < 1,1, при сжигании мазута ат= 1,1, для пылевидного топлива α = 1,2 и для кускового топлива α = 1,3...1,7.
2) Потери теплоты от химической неполноты сгорания
Потери теплоты от химической неполноты сгорания QXH (qXH) возникают при неполном сгорании топлива в пределах топочной камеры и появлении в продуктах горения горючих газообразных составляющих - СО, Н2, СН4, и др. Догорание этих горючих газов при температурах, имеющих место за пределами топки, практически невозможно.
Причинами появления химической неполноты сгорания могут быть:
общий недостаток воздуха;
плохое смесеобразование, особенно на начальных стадиях горения топлива;
низкая температура в топочной камере, особенно в зоне догорания топлива;
недостаточное время пребывания топлива в пределах топочной камеры, в течение которого не может полностью завершиться химическая реакция горения.
Оптимальное значение qv, при котором потери qXH имеют минимальные значения, зависят от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Для современных котлов потери теплоты по причине химической неполноты сгорания составляют:
при камерном сжигании
qх.н=О...О,5% при qv= 0,15...0,3 МВт/м3;
при слоевом сжигании
qхн=0,5...2% при qv= 0,23...0,45 МВт/м3.
3) . Потери теплоты от механической неполноты сгорания
Потери теплоты от механической неполноты сгорания QMM(qM,H) связаны с недожогом твердого топлива в топочной камере. Часть его в виде горючих частиц, содержащих углерод, водород, серу, может уноситься газообразными продуктами горения, часть — удаляться вместе со шлаком. При слоевом сжигании возможен также провал топлива через отверстия колосниковой решетки. В общем случае при вычислении потерь теплоты от механической неполноты сгорания , Qмн МДж/кг, используют формулу, правая часть которой имеет три слагаемых, характеризующих потери теплоты соответственно с провалом Qмнпров, шлаком Qмншл и уносом Qмнун
Qмн =Qмнпров+Qмншл+Qмнун
Потери теплоты от механической неполноты сгорания зависят от вида сжигаемого топлива, его зольности, фракционного состава, форсировки топочного объема, способа сжигания топлива, конструкции топки и коэффициента избытка воздуха