КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Использование тепловой энергии непрерывной продувки котлов
При избыточном давлении пара 
=1,6-1,3 МПа, наиболее распространенном в отопительно-производственных котельных, каждый процент продувки, если тепловая энергия ее не используется, увеличивает расход топлива примерно на
, (187)
что составляет 0,24/70·100 = 0,34 % от расхода топлива на выработку пара.
При максимальной допустимой расчетной продувке 10 %, установленной нормами для котлов с давлением до 1,4 МПа, и без использования тепловой энергии продувочной воды потери топлива могут превысить 3,5 % общего расхода топлива.
Рис. 74. Схема установки сепаратора и охладителя непрерывной продувки:
1 – барабан котла; 2 – сепаратор непрерывной продувки;
3 – теплообменник-охладитель сепарированной воды; 4 – деаэратор
Для использования тепловой энергии непрерывной продувки устанавливают сепаратор и теплообменник (рис. 73). Экономия топлива на каждую тонну выработанного пара при использовании тепловой энергии продувочной воды с установкой сепаратора и теплообменника составит:
, (188)
где Р – процент продувки; 
- удельная энтальпия сепарированного пара, кДж/кг; 
- удельная энтальпия сепарированной воды, кДж/кг; 
- доля сепарированного пара, которая рассчитывается по выражению
, (189)
где i¢ - энтальпия продувочной воды. При давлении в котле 1,4 МПа и давлении в сепараторе, близком к атмосферному, доля сепарированного пара составляет ~ 0,17-0,2.
Степень использования тепла продувочной воды может быть охарактеризована коэффициентом использования f. При установке сепаратора и теплообменника f определяется по формуле
. (190)
Если установлен только сепаратор, при расчете по этой формуле принимают 
т.е. второй член в числителе равен нулю.
8. Режимы работы котельного оборудования
Большие, легкодоступные, практически не требующие затрат резервы экономии газа и электроэнергии заключены в оптимальном распределении нагрузок между котлами, работающими на общего потребителя.
С уменьшением нагрузки ниже номинальной (рис. 75) уменьшается температура уходящих газов, а значит, падают потери теплоты с уходящими газами. При малых нагрузках уменьшаются скорости истечения газа и воздуха, ухудшается их смешение и могут возникнуть потери с химической неполнотой сгорания. Абсолютные потери теплоты через обмуровку остаются практически неизменными, а относительные (отнесенные на единицу расхода топлива) естественно возрастают. Это приводит к тому, что при пониженных нагрузках имеется максимальное значение КПД (рис. 76). Значение нагрузки котла, при которой КПД достигает максимума, зависит от множества факторов, основными из которых являются вид топлива, тип котла и его номинальная мощность.
На основании режимных карт для каждого котлоагрегата может быть построена расходная характеристика, представляющая собой графическую зависимость расхода топлива от количества выработанного пара или тепловой энергии. Характеристика должна быть определена экспериментально при работе котлоагрегата при исправном состоянии оборудования. Расходные характеристики котлоагрегатов, приведенные на рис. 77, можно выразить в виде функциональных зависимостей: 
и 
, где 
, 
- часовой расход топлива соответственно котлами №1 и №2; 
, 
- паро- или теплопроизводительность этих котлов.
Рис. 75. Изменение потерь с уменьшением нагрузки котла:
1 – потери теплоты с уходящими газами; 2 – потери теплоты с химической
неполнотой сгорания; 3 – потери теплоты через ограждения
Суммарная выработка пара (тепловой энергии) в единицу времени двумя котлами составляет 
. Если котел №1 загружен до значения , то загрузка котла №2 составит 
. Следовательно, и 
.
Суммарный расход топлива на два котла составит:
. (191)
Рис. 76. Изменение КПД при уменьшении нагрузки котла
Для того чтобы расход топлива 
был наименьшим (оптимальным), необходимо, чтобы первая производная суммы в правой части уравнения, взятая по нагрузке любого из котлов, равнялась нулю, а вторая производная была положительной. Таким образом, условие минимума суммарного расхода топлива можно получить в результате дифференцирования вышеприведенного выражения, например, по , т.е.
. (192)
Рис. 77. Расходные характеристики котлоагрегатов
Производная 
может быть определена из условия 
, следовательно, 
. Разделив последнее выражение на 
, получим 
или 
. Подставляя в правую часть выражения 
, получаем
. (193)
Это выражение показывает, что для получения минимального суммарного расхода топлива каждый из котлов должен нести такую нагрузку, при которой наклон касательной к характеристике одного агрегата равен наклону касательной к характеристике другого агрегата, или 
.
Заменив производные в выражении отношениями 
и 
, получим условие минимального суммарного расхода топлива в котельной в виде
. (194)
Величину, характеризующую удельный прирост расхода топлива 
и 
, отнесенный к дополнительной производительности котлов 
и 
, принято называть относительным приростом расхода топлива.
Если котлоагрегаты одинаковы, то у них общая характеристика 
, т.е. для выработки одного и того же количества пара (тепловой энергии) 
каждым котлом потребуется одинаковый расход топлива 
. Следовательно, между одинаковыми котлоагрегатами суммарная нагрузка должна распределяться поровну.
Дата добавления: 2015-04-04; просмотров: 222; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |