Теплотехника Учебн.для вузов. Под ред. А.П.Баскакова. М. (1013707), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Температура уходящих из котла газов может достигать 400 'С. Поэтому за котлом часто устанавливают водяной зкономайзер либо трубчатый ваздухоподогреватель. Это позволяет поднять КПД котла до 90,5 ою Вадогрейные котлы. Водогрейные котлы предназначены для нагрева воды с целью отопления и использования ее для бытовых нужд. Обычно воду тепловой сети подогревают от 70 — 104 до 150 — 170 'С.
В последнее время имеется тенденция к повышению ее температуры до 180 †2 'С. Столь высокий уровень нагрева воды позволяет передать потребителю достаточно большое количество теплоты относительно малым рагходам воды. Котлы обычно работают по прямо- точной схеме с постоннным расходом воды, а количество передаваемой теплоты регулируется (в зависимости от погодных условий) температурой ее нагрева.
Во избежание конденсации всдяных паров из уходящих газов и связанной с этим наружной коррозии поверхностей нагрева температура воды на входе в котел должна быть выше точки росы для продуктов сгорания. В этом случае температура стенок труб в месте ввода воды также будет не ниже точки росы. Поэтому температура воды на входе не должна быть ниже 60'С при работе на пзироднам газе, 70 'С при работе на малосернистом мазуте и 110*С при использовании высокосернистого мазута.
Поскольку в теплосети вода может охлаждаться да температуры ниже 60'С, перед охотам в агрегат к ней подмешивается некоторое количество уже нагретой в котле (прямой) воды. На рис, 18.9 изображен общий вид газомазутнаго водогрейного котла типа ПТВМ-30М-4 теплопроизводительностью при работе на мазуте 41 МВт (35 Гкал/ч), харашо зарекомендовавшего себя в эксплуатации. Котел имеет П-образную компоновку и оборудован шестью гаэомазутиыми гарелкамн (по три на каждой боковой стене) с мазутными форсункамн механического распыливания. Топочная камера котла полностью экраннрована трубамн диаметром 60 мм. Конвективная поверхность нагрева выполнена из горизонтальных труб диаметром 28 мм. Конвективная шахта также экранирована.
Облегченная обмуровка котла крепится непосрсдсгвенна на трубы, опирающиеся, в свою очередь, на каркасную раму. Котлы этагс типа, предназначенные для работы на мазуте, оборудуются дробеочистительной установкой. Циркуляционная схема котла приведена на рис. !8.10. Вода падвздпгся к фронтовому экрану топочной каме- 155 -ээ А -эй Б бард Рнг !Нее Гнкгчазугнын нодогрейный котел ПТВМсЮМ-4: а нр гнлннын разрек б попереноын разреь ! - горелки кот.ш, 2 нтопггкткн и заниии ллн абел! кннапан кптла лаагт лалаг ры, выводится из бокового экрана топки.
Котлы-утилизаторы. Для использования теплоть! отходя!них газов различных технологических установок, в том числе и печей, применяютсн ьотлы-утилизаторы, вырабатывающие, как правило, пвр. !1ри высоких гемпературак газов (более 900'С! эти котлы снабжаются радиационными [экранными) шзверхностями нагрева и имеют такую же компоновку, как и обычный паровой котел, только вместо топки — радиационная камера, в ко~орую снизу входят газы. Воздухоподпгрсватель отгутствует, если нет необходимости в горячем воздухе для нужд производства.
Газы сначала охлаждаются н радиационной камере, как в топке еобычиогоа котла. Большой свободный объем этой камеры позволяет иметь повышеннук! толщину излучакзщего слоя и, как следствие, повышенную степень черноты газов. Поэтому !'и !и !О г!кена цнркуляцнн котла !!! !ем зпм 4 ! рпн~ п~ой кран пп1кн й боковые экраны пкн. 3 боковы~ экраны кпнаектнвной жакты, ~пннектнвные понертноггн, й — заггшгй энран ыгпы кгнннон наетн, б — задний экран топка здесь преобладает передача теплоты излучением. Первичное охлаждение газов в свободном от змеевиков объеме необходимо дли за>аердеваиия уносимых из печи распланленных частиц и~лака или >схнолагическси о орадукгз до того, как >иш прилипнут к холодным змеевикам и загвердеют на них.
Если отходящий из технологических установок газ не содержит горючих комп(нентов, то такой котел горелочных устройгтв не имеет. Вти котлы работают с естественной нли принудительной циркуляцией и имеют практически все деталь описанных выше котельных агрегатов. При конструировании котлов, исп(льзующнх тепловые отходы, следуе> учитывать содержащиеся в греющих газах агрессивные компоненты, например сернистые газы, поступающие из печей обжига серосодержашего сырья. При наличии в подводимых к котлу технологических газах горк>чих составляющих организуется их предварительное дожиганпе в радиационной камере, которая в этом случае фактически превращается в топку. При температурах газов ниже 900 'С в котлах-утилизаторах обычно испальзук>тся только конвективиые поверхности нагрева.
Эти агрегаты радиационной камеры не нмек>т, а целиком выполняются из змеевиков Так, в настоящее время выпускается серия унифицированных котлов типа КУ (КУ-125; КУ-100.1; КУ-80-3; КУ-60-2), устанавливаемых эа печами заводов чернзй металлургии. Первая цифра в марк>ровне означает максимальный часовой расход газов через котел (тыс. м" при нормальных условиях) Температура газов ив входе 650 -860 'С.
Параметры вырабатываемого пара: давление 1,8-- 45 МПа и температура 365--385 С. Паропраизвадительность когла КУ-)25, например, составляет 27 — 41 т>ч. Все котлы этой серии, как и большинство других знеевиковых утили>атаров, работают с многократной прииудителын>й циркуляцией воды через испарительные поверхности (рис. 18.11). Вода, подогретая в водяном экоиомайзере 5, подается в барабан 3, откуда забирается циркуля- Г ! ! ! ! ! ! ! >терн Ада Га> Рис.
!8.! !. Упрощенная схема котла-утилизатара серии КУ, устанавливаемого за прчачн заводов черной металлургии ционным насосом 2 и пракачивается через испарительные змеевики 4. Затеи аароводяная смесь возвращается н барабан, где пар отделяется от воды. Вода вновь направляется в цнркуляционный насос, а отсепарированный пар — > парааерегреватель С который установлен в зоне повышенной температуры газов.
>КЛ. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПАРОВО! (> КОТЛА. КОЭФФИ>(ИЕН! ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ Тепловой баланс котла, как и любог» теплотехнического агрегата, характеризуется равенством между количес>вами подведенной (располагаемой) и расходу. емой теплоты: О„р„, — — Ор„,, Обычно тепловой баланс составляют на единигу количества сжигаемо~о топлива 1 кг твердого илн жидкого, либо 1 м' газообразного топлива, взятый при нормальных условиях. С уче~ом этого н пренебреган физической теплотой топлива и холодного воздуха, можно очи~ать Здесь О,' -- низшая тепло~а сгорания единицы топлива в рабочем состоинии Часть теплоты, затрачинаемая >а подогрев, испарение воды и перегрев паря, составляет использованную тепло'у Оь остальное — потери.
В итоге уравнение !57 или (18. 10) !58 Рне 18. !2 Тепловой баланс на|>он>п а котла ХВ, ГВ холавнмй и >пинией ио>д» теплового баланса котла буде> иметь вид Г),' = С)> + С)з+ ()з+ Г7>+ Е)з, (18.8) гче ()>, >)з, Г)>, (7> — потери тепло>ы еоответстаенно с уходяшими газами, от химической неполноты сгорании топлива, от механического нсдожога, через ограждения топки и конвектианых газо- ходов.
В процентах от располагаемой теплоты Г),' тепловой баланс может быть записан так (см. $17.1) 100= й Р >)>+ чз+ е), + 8>. (! 8 Ь) Тепловой баланс парового котла с обозначением основных составляющих приходной и расходной частей приведен на схеме рис. 18.12. Замкнутый контур на рисунке представляет теплоту горячего воздуха ()... забираемую от продуктов сгорания при относительно ннзкои темпе р,п уре и передаваемую в топку Доли теплоты, использоаанной в котельном агр>тате (переданной нодо и па. ру), сс>ь коэффициент полезногоого действия котла брутто и„ (так называют К!1Д, подсчи> анный без учета затрат энергии на собственные нужды).
Таким образом, >1,=100 — (ф +,7 +д, +>)з) (18.8) Теплота Г)>, воспринятая водой и паром в к>иле, может Шмь определена нз ураанения С), == — 0 (й,, — й„„). (18.9) 1 () Здесь 8„, и )ы „ -- энтальпии перегретого пара и пи>а>ельной поды. Рассматриаая выражение (18.9) совместно с (18.7), нетрудно получить формулу для расчета расхода топлива, В: Г) (6„,, — й„„) В= — — "' Величини ч„и>ята здесь и долях единицы 11о формуле (18.7) КИД котла подсчи>маак>т ио данным балан[ оаых испытаний (прямой баланс), шыаоляюших точно измеригь расход топлина в установившемся (гтационарном) режиме работы, 11оэтому испь>таник> котла должна предшествовать длительная его работа с постоянной нагрузкой, при которой и прои<>дится испытание.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
