Определение температурных напоров

 

Под температурным напором в поверхности нагрева котла понимается разность между усредненными температурами продуктов сгорания J_г и рабочей среды t_pc. При разности этих температур выше 300ºC температурный напор определяют как среднеарифметический

 

Dt = (J_г + t_pc) / 2.

 

При меньшей разности – как среднелогарифмический по формуле

 

Dt_лог = (Dt_б – Dt_м) / ln(Dt_б/Dt_м), (9.9)

 

где Dt_б и Dt_м – большая и меньшая разности температур между газами и рабочей средой на входе и выходе из поверхности. Перед расчетом температурного напора рекомендуется построить график изменения температур газов и рабочей среды в поверхности по длине газохода.

 

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

 

h^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×h_к / 100 – D_пр× (h_кв – h_п.в)]/ (h_н.п – h_п.в).

 

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 / r_г) / 29 308,

 

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

 

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

Определение тепловосприятия поверхностями нагрева топки за счет

Теплообмена излучением

 

Наименование параметра	Обозн.	Ед. измер.	Числ. значения
Полезное тепловыделение в топке	Qт	МДж/м3
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки	aт	---	1,05
Теоретический объем сухого воздуха, расходуемый на горение	Vвº	м3/ м3
Энтальпия холодного воздуха	(CJ)в	МДж/м3
Энтальпия газов на выходе из топки	Н"г	МДж/м3
Потеря теплоты от наружного охлаждения	q5	%
КПД котла брутто	hk	%
Коэффициент сохранения теплоты	j	---
Тепловосприятия поверхностями нагрева топки за счет теплообмена излучением	Q л	МДж/м3

Таблица 18