Характеристика окремих видів палива
Газоподібне паливо
Витрата повітря
Розрахунки, які провадять за даними аналізу продуктів згоряння
Визначення ентальпії продуктів згоряння
Теплота, що використовується в котельному агрегаті
Втрати теплоти
Конструкції топок
Камерні (факельні) топки
Вихрові (циклонні) топки
Навигация
Втрати теплоти
Джерела енергії і генератори енергії
80556
знаков
1
таблица
1
изображение
3.3 Втрати теплоти
Втрати теплоти з відхідними газами найбільші з усіх теплових втрат в котлоагрегаті. Величина q
становить у великих агрегатах 4–8%, а в дрібних котлах 10–20%. Ця втрата відбувається тому, що продукти згоряння палива залишають агрегат при високій температурі (у великих агрегатах 115–150° С, а в дрібних – при ще вищій).
Формула для визначення Q виведена на основі законів термодинаміки хімічних реакцій Гесса і Кірхгофа, має такий вигля
Q =Σ
(
-t
)-
(t
– t) (57)
Тут
Σ=
,
де 
і 
–відповідно об'єм і питома теплоємність триатомних і двоатомних газів; 
–об’єм повітря, що відповідає коефіцієнтові зайвини повітря у відхідних газах αвід; 
– питома теплоємність повітря; 
–температура відхідних газів; t – температура холодного повітря, яке надходить в агрегат; t- температура теплоти згоряння палива.
З формули (57) виводять окремі формули для Q. Якщо теплоту згоряння взято при температурі повітря, що надходить в агрегат, тобто, t= t то
Q =Σ(-t) (58)
Якщо прийнято, що t = 0° С, то
Q =Σ- t (59)
Q = і
– і . (60)
При теплових розрахунках котельних агрегатів користуються другою окремою формулою, записуючи її в такому вигляді:
Q = і-αі
(61)
Тут і – ентальпія відхідних газів при зайвині повітря α від і температурі , і – ентальпія теоретичної кількості холодного повітря, що надходить в агрегат,
q=
100=
100% (62)
При механічно неповному горінні в формули для Q і q вводиться поправка
, яка враховує зменшений через механічний недопал об'єм продуктів згоряння. У цьому випадку
q= (100-q
)% (63)
Як видно з наведених формул, основними факторами, що визначають втрату Q, є об'єм і температура відхідних газів. Об'єм газів у свою чергу залежить від коефіцієнта зайвини повітря у відхідних газах α = α
+Δα, де α – коефіцієнт зайвини повітря в топці, а Δα – коефіцієнт присосу повітря в агрегаті через нещільності обмурівки в газоходах, що працюють під розрідженням.
Тому агрегат повинен працювати не тільки з мінімальним αт, який забезпечує достатню повноту згоряння палива, а й з мінімальними присосами повітря.
У той самий час для зменшення Q і q і відповідно збільшення ηк.а потрібне глибоке охолодження газів в агрегаті. Межа доцільної глибини охолодження продуктів згоряння визначається техніко-економічними розрахунками, бо при дуже глибокому охолодженні газів сильно зростають розміри теплосприймаючої поверхні нагріву. Чим вище вартість палива, менше його вологість і більше годин використовується агрегат, тим нижча оптимальна температура відхідних газів. У великих котлоагрегатах при спалюванні маловологого палива температура відхідних газів становить 115–130°С.
Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння визначається сумарною теплотою згоряння продуктів неповного горіння, що містяться у відхідних газах. Як уже зазначалось, при оптимальному процесі спалювання продуктів горіння у них може бути деяка кількість окису вуглецю.
Під час проектування величина q
встановлюється залежно від виду палива і типу топкового обладнання, відповідно до рекомендацій, які наводяться в нормах теплового розрахунку котельних агрегатів.
У процесі випробування діючого агрегату q визначають з даних аналізу продуктів згоряння. Для найпоширенішого випадку наявності в димових газах тільки СО розрахункову формулу для Q дістають з таких співвідношень:
V
=V
м
/кг;
кДж/ м;
кДж/ м; (64)
При механічно неповному згорянні у формулу для Q вводять поправку q аналогічну до поправки для Q.
Q виникає через незадовільне використання кисню повітря внаслідок недосконалого перемішування палива з повітрям і незадовільну аеродинаміку топки. Крім того, можуть бути й інші причини: недостатня загальна кількість повітря, низька температура топки тощо.
У топках раціональної конструкції при нормальній їх експлуатації q становить менше ніж 1%.
З інших однакових умов із зростанням коефіцієнта зайвини повітря в топці, починаючи з α=1, втрата q зменшується. В той самий час із зростанням α зростає втрата q.
Якщо дослідним способом визначити залежність суми q + q від α, то можна знайти таке значення α, яке відповідає мінімуму суми втрат з відхідними газами і від хімічної неповноти згоряння.
Втрати теплоти від механічної неповноти згоряння. При спалюванні твердого палива шлак і провал, що видаляються з топки, а також летка зола, що виноситься в газоходи, містять певну кількість горючих речовин (вуглецю). Тому в загальному випадку втрати Q дорівнюють сумі
. У камерних топках провалу немає, і для них Q=
.
Аналогічно до q під час проектування величину q оцінюють на підставі нормативних матеріалів. Під час випробування Q визначають за формулою
кДж/кг (65)
де 
і α
–частинки золи палива у шлаку, провалі та у виносі; Г
і Г–вміст горючих у шлаку і провалі та у виносі в%, він визначається в лабораторії.
Величина q залежить від властивостей палива (зольності, наявності дріб'язку, виходу летких речовин, спікливості), типу топки (камерна, шарова, механічна, ручна), режиму процесу спалювання і коливається в широких межах – від 1–2% у великих камерних топках до 10–15% у дрібних установках. При наявності q4 оптимальне значення αт відповідає мінімумові суми втрат q + q + q.
У тепловому розрахунку при визначенні об'ємів і ентальпій продуктів згоряння поправка на механічну неповноту згоряння не вноситься. Для визначення сумарних об'ємів продуктів згоряння, що рухаються в газоходах котлоагрегату, вводять розрахункову витрату палива В
. що визначається з урахуванням q за формулою:
(66)
де В – дійсна витрата палива, яка обчислюється за формулою (55).
Втрата в навколишнє середовище (від зовнішнього охолодження). Втрата q
тим менша, чим більша одинична видатність агрегату. Для даного агрегату втрата q зменшується із зростанням його навантаження. При часткових навантаженнях q можна визначити із співвідношення:
(67)
де D
–номінальна видатність агрегату; q
– втрати від зовнішнього охолодження при D.
Для потужних енергетичних котлоагрегатів величина q дуже мала і становить частки процента (0,2–0,3%).У дрібних установках q може досягти 3–4%. Величина q оцінюється на підставі графіків або табличних даних, які наводяться в нормативних матеріалах і довідковій літературі.
Втрата з фізичним теплом шлаку здебільшого невелика. В тих випадках, коли її слід ураховувати (наприклад, при рідкому шлаковидаленні), вона визначається за звичайними формулами для обчислення ентальпії речовини. Ще рідше доводиться ураховувати втрату на охолодження панелей і балок, не включених у циркуляцію котла.
Похожие работы
... і знаходиться в людях і тваринах, в каменях і рослинах, у викопному паливі, деревах і повітрі, в річках і озерах, а ми, у свою чергу, розглянемо способи витягання цієї енергії і її перетворення. Розділ 2.Альтернативні джерела енергії. Вітрова енергія. Ми живемо на дні повітряного океану, в світі вітрів. Люди давно це зрозуміли, вони постійно відчували на собі дію вітру, хоча довгий час не ...
... якого разом з можливістю розвернути величезні виробничі потужності за наявності достатньої кількості сировини дали б змогу Україні посісти гідне місце на світовому ринку постачальників компонентів для сонячних електростанцій. Висновки Використання альтернативних джерел енергії є важливим як в національному, так і міжнародному масштабі – з точки зору реакції на глобальні кліматичні зміни та ...
... Одним із шляхів доповнення і часткової заміни традиційних видів палива є використання біогазу. Важливим аргументом на користь даного джерела енергії є необхідність вирішення на сучасному рівні екологічних проблем, що виникають при утилізації відходів у сільському господарстві. Виробництво біогазу з різних видів сільськогосподарських відходів, головним чином гною, є традиційною технологією в ряді ...
... ККД. На відміну від поширених систем централізованого кондиціонування, вона ґрунтується на циркуляції хладагента за численними розгалуженими каналах, також пронизливий підлоги на всіх поверхах. 2. Використання енергії морських хвиль та припливів Дещо більшим від ресурсів гідроенергії є світовий ресурс енергії морських хвиль та припливів. Найбільш поширеним способом використання енергії ...
0 комментариев