9.3. Определение паропроизводительности котла

До настоящего времени промышленностью не выпускаются расходомеры для измерения расхода влажного насыщенного пара с неизвестной степенью сухости. Попытки использовать для этой цели расходомеры, разработанные для перегретого пара, приводят к неконтролируемым погрешностям. Поэтому показания таких расходомеров при измерении расхода влажного пара в качестве результатов измерения рассматриваться не могут. Вот почему определение паропроизводительности котла, вырабатывающего насыщенный пар, через другие, доступные измерению параметры имеет важное практическое значение.

К числу измеряемых с достаточной точностью параметров котла, вырабатывающего насыщенный пар, относятся расход газа, температура (давление) пара и коэффициент полезного действия (КПД) котла брутто. Следует отметить, что КПД котла брутто является особенно тщательно контролируемой величиной, которая измеряется при балансовых, режимно-наладочных и экспресс-испытаниях специальными лицензированными Госэнергонадзором организациями для характерных нагрузок котла при соблюдении заданных параметров пара и питательной воды (например, при 50, 70, 90, и 100% номинальной паропроизводительности котла).

КПД котла брутто при работе на природном газе

^бр_к = Q₁100 / Q^с_н , (9.10)

где Q₁ – теплота воспринятая рабочей средой (водой и паром) в котле; Q^с_н – низшая теплота сгорания сухого газа.

Воспринятая рабочей средой теплота для рассматриваемого котла (без пароперегревателя)

Q₁ = [D_н.п  (h_н.п – h_п.в) + D_пр (h_к.в – h_п.в)] / В , (9.11)

где D_н.п, D_пр – расходы насыщенного пара и продувочной воды, соответственно; h_н.п, h_к.в,h_п.в – энтальпии насыщенного пара на выходе из котла, котловой и питательной воды, соответственно (определяется по табл. [4]).

Паропроизводительность котла

D_н.п = [BQ^с_н_к / 100 – D_пр (h_кв – h_п.в)]/ (h_н.п – h_п.в).

9.4. Определение удельного расхода условного топлива

Удельный расход условного топлива является интегральным показателем степени энергетического совершенства котла. По величине удельного расхода на практике определяется потребность в условном топливе для выработки заданного количества пара.

Удельный расход условного топлива

b = D_н.п / В_у ,

где D_н.п, В_у – паропроизводительность и расход условного топлива, соответственно. Расход условного топлива с теплотой сгорания 29308кДж/кг (700 ккал/кг) применительно к газу, сжигаемому в котле,

В_у= В  ( Q^с_н / _г) / 29 308 ,

где _г – плотность газа по паспорту качества (табл.13); В – расход газа.

9.5. Методика выполнения лабораторной работы

Объектом исследований в лабораторной работе является котел в целом. Студенты изучают общую схему котла, последовательность расположения поверхностей нагрева, расчетные формулы.

Расчет тепловосприятий следует начинать с определения полезного тепловыделения в топке и определения теплового потока к поверхностям нагрева топки за счет теплообмена излучением. Результаты записываются в табл. 17.

Для определения адиабатической температуры продуктов сгорания следует рассчитать их среднюю объемную теплоемкость и действительный объем газообразных продуктов сгорания на выходе из топки. Форма протокола для записи результатов расчета теплоемкостей и объемов продуктов сгорания приведена в табл. 18.

Таблица 17