Теплотехника Учеб. для вузов А. П. Баскаков, Б. В. Берг, О. К. Витт и др (943465), страница 45
Текст из файла (страница 45)
При том же количестве выделенной теплоты !,у; температура газов уменьшается по мере увеличения иы ибо та же теплота тратится на нагрев большого количества газов (см. рис. 16.1). В крупных энергетических агрегатах такой метод снижения температуры горения неэкономичен, ибо «лишний» воздух, уходя из агрегата, уносит и теплоту, затраченную на его нагрев (возрастают потери с уходящими газами — см. далее). Поэтому в топках с кипящим слоем крупных котлоагрегатов размещают тру бы 9 и 72 с циркулирующим в иих рабочим телом (нодой или паром), воспринимающим необходимое количество теплоты.
Интенсивное «омывание» этих труб частицами обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи от слон к трубам (ссгы250 В!7(ы К) ), по н ~!т вотор!ил случаях позволяет уменьшить метилло. емкость котла по сравнению с традиционным. Топливо устойчиво гори! прн его содержании в кипящем слое, составляющем 1 о(т и менее; остальные 99 % с лишним — зола. Даже при столь неблагоприятных условиях интенсивное персмсшивание не позволяет зсшьным частицам блокировать горючие от доступа к ним кислорода (в отличие от плотного слоя). Концентрация горючих при этом оказывается одинаковой по всему объему кипящего слоя. Для удаления золы, вводимой с топливом, часть материала слоя непрерывно выводится из него в виде мелкозернистого шлака -- чаще всего просто «сливаетсяв через отверстия н по- дине, поскольку кипящий слой способен течь как жидкость.
ПРи Г=. ! пю (,)~= = — !б МДжувг и А=80!;;, например. формулы ( (7 3) и ( )7 4) дают с)'„",,'„— 0 б т)й. Фактически механический недожог с шлакам буде! еще меньнн, ибо доли золы, переходищсй и шлак, согтпвлис! в топках с кипящим слоем околст 70-- 80 Уо (остальные 20- -30 %т зо.,!и уносят ся из топки с газами) Б!ирокое внедрение котлов с кипящим слоем (они создаются во многих передовых странах мира, в СССР уже работает более 100 котлов, в КНР- бол<е 2000) выявило и нх недостатки, основной нз которых большой механичегкнй недожог с уносом О'„",ч. Дело в том, что сжигаемо< топливо имеет полидиспергный состав и при среднем разм<ре частиц 2--3 мм примерно 20 Оп частиц оказывается мельче 0,5 мм. Эти частицы, не успевая полностью сгореть, выносятся газом нз с.пш.
Для их дожигания приходитси предусматривать достаточно высокое над«поеное простран. ство (объем го<и<и ннл < поем высотой не менее 5. -0 м), гце частипы горят «на лету», как в обычном факс.н за счет пОйава<.*м(но тупа дополнит«лы<пго ВОЗ- пуха (через сопла Рй риг !7.8). Топки с циркуляционным кипящим слоем. В последнее врс«и появились топки второго поколения г гак называемым циркуляционным кипящим слоем.
За этими топками устанавливают циклон, в котором улавливаются нее недогоревшие частицы и возврап(аютси обратно в топку. Таким образом, часгш1ы оказываются «запертыми» в системс топка — циклоп — топка до тех ппр, пока не сгорят полиостьку. Эти топ«н имеют высокую экономичность, не уступа<ощую камерному способу сжигания, прн сохранении нсех экологи<сскнх преиму<цеств. Топки с кипя<цим <лосм широко используютсн не только в эн< ргетике, но и в других отраслях промышленности, например, для сжигания колчеданов с целью получения ВОь обжига различных руд и их концентратов (цинковых, медных, никелевых, золотосодержащих) и т.
ц. (С точки зрении теории горения обжиг, например, цинковой руды Оо реакпии 2«п5+ЗО«=2ХОО+ 250«есть сгорание этого снецифическо<о «топлива», протекакпцее, как и псе реакции горения, с выделением боль<них количеств теплоть< ) Вол ьпюс рпспрос < ранение. особенно за рубежам. тонки с кипящим слоем нашли д<т огневого обезвреживания (т. г. < жигпния) различных вредных отхолоп прон<полотна [твердых, жидких н газообразных! ~яламов <ж.
ветления сточных под, чуспра и т, и. Контролька« ппкрпгы и «ш!О«н !7 ! Газовый анализ пролуктпв сгорания а<лрацнтовпгп штыба (см пример 16 1< обна ружнл ! ««СО. Оценить прнблнзнтельнп <и. мнческнй неложог (имейте н нилу, по всг газоаналн<атпры хают сох«ржание ко«пни< п <ая В СУХОМ ГВЗЕ) 17 2 Прн и«пыл анни к<лла нлн пгчп, р, ботаюшей на гверлом тпп.<нвс, ра <.пл чн< Оп релелнют гохержвнне гор«<чих (в пршшн<ах массы) н шлаке Г„„учпге Г„н нрава<с Г„«, а также полн золы, нровалнвакнпенгя скво.п, птверстнн решщкн (в слоеных пюкз<) а,, сбрасываемой с решгткн н внлг <юшка п, н уносимой <азами и„, По апалшнн г ф< Пч< лпй (17 3) написать фпрчж<у длч С<,, н нп.
счнтап. з„,,„в качернон го~<к«, сжн<,<«нягн антрацит, если п.„=о Н5, а,, =-П,15, /'„= =10 ')!<, Г„,, П; А'=-229 ч(< 17 3. Какое количество козлу<к АО,< кен эжектнровать ! м природного газа в нзпбра. ,кеннпн на риг 17 2 ~прслке, 'ппбы гпр нне протекало пря а„=1,2< (Тепрстн нскн нг Ю<О- знмый расход ноп<ухь макно пьсчн«,~ь ~к< Он»по«пой фпрму,ш через значение О', нрн ! вел«нное н табл )5.!.) 17.4 Прн нроек~нрованнн кшс.н.
~ых ь регнтов предусматривают воз«<Ожив«<ь пх ра боты как на основном, так н н«незгрв<юм топливе. Если Осппвног топливо црнрнднын газ, з резервное мазут, то угтанавлпвакп г«зомззутвые горелки. Существенно лк нтме ннтся расхол во»лула прн перехплс с ««но<о топлива нв другое, если моп<нпс<ь котла, сга КПД и коэффициент избытка воздуха Оставить нснзменн«мнз Длл прнрп ию<о <ни< 1«' = =973 и«/м', (3«=3670 МД к/и', лля ча <утв у«= !0,2 и'/кг, <3,'=ЗИ,76< МДж/кг 17.5 Неабхолнмо нспальзонь«, «лапе«Он <Очлн»а хв<юты Обогащения сне< зн <нсгпсн кь ценного угли с вольно«<ь«< А =« ', Какон « пш тонки лучше все<О ~н<зхплн.<, лого Почему» Каковы будут плшнал<, к н«...
топки прн тепловой машнас<н котла, ра»ь . < О = — !5 МВ<: а„=(,2 н КПД Нп",(, (!< внять скорость газов в топке прн тем<и ратур«. 50 "С рваной 3 м/с, 4.=350 кВт/м'. !76 На какой способ сжигания (!рого угля лучше всего ориентнроват< топку котла мощностью !50 МВт< 17.7 На электрической станции зыя привяла турбины мп<цногг<ю (200 Мпг нп ~ип< и котел Опрелелнть примерный <Юым с<»ьн. кн, если КПД станция равен <П '!„ !7 8 Чему прнблн<и<гльно равна чся юа.
цен«рация 5(У< в ухпляшнх нз тп~н к ~п< <,<ук та« сгорания аплмп<кпяно<п бурел<,~ ш н чп тута (в»<нллнграмч.«н. ! «,<Ш< о<,п», и нормальны< условнял) лля уг.нжнн прям«Па !55 нрн п„=-(,5» Принять, чтп в<н ссра превращается нрн горю<ни в 5О.. <.'кьл<,ьо обьем<а в<олуха,<олжнп ш<лм ш.«ьгн в »тип«фере к олпом у объему нрплук гон < гаранин, <топь< гннзн<ь конпентрапнк< 50«лп предез<ьно допустимой> ПДК=0,5 мг/и' )4«< 145 17 9. Кнзеловский уголь с 8', =6,1 Р>р< сжигают в топке с кипящим слоем.
Определить расход н>вестняка, необходимый для связывания 80 <)<р серы в виде Са50,, если известна. чта для этого необходима давать в танку а 2,5 раза болыне Са, чрм это следует нз стехнометрнн уравнения СаО+ 50>+0 50> = Са50, 17 10. Горелки 1'НП предназначены для сжигания хак нрнроднага газа, тах и сжиженного, причем п<рсхоз с одно<а ир,п>угой осуо<ргтэляется заменой только газового насадка н одном случае насадок имеет одна Гпава восемнадцатая КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ <и.« >Ь!ЦИГ (:ВЕН!.ИИЯ Устройства, предназначенные для пол <Тйпия пара или горячей воды повышенного давления за счет теплоты, вы.
делаемой при сжигании топлива илн падводимой от посторонних источников (обычно с горючими газами), называют котламн.~Они делятся соответственно на котлы п а р а в ы е и котлы в о д о г р е йн ы е. Котлы, использующие (т. е. утилизирую<цие) теплоту отходящих из печей газов или других основных и побочных продуктов различных технологических процессан, называют катлами.утилизаторами С целью обеспечения стабильной и безопасной рабаты котла его снабжают вспомогательным оборудованием, служащим для подготовки и подачи топлива, воздуха, очистки и подачи воды, отвода продуктов сгорания и их очистив от золы и токсичных примесей, удаления золошлаковых остатков Комплекс устройств, включающий в себя собственно котел и вспомогательное оборудование, называют котельной установкой.
Ктельные установки, снабжающие паром турбины тепловых электрических станций, называют энергетически. м и. Для снабжения паром производственных потребителей и отопления зданий в ряде случаев создают специальные отверстие (см. рнс, 17.3), в другам — несколь. ка отверстий с большим суммарным сечением. Какой насадок предназначен для какого газа при той же мощности горелки> 17 11. В вентиляционном воздухе, выходя шем нз угольной шахты, содержится 5 Р(< (объемных) метана. Рассчитать, нужно лн надмешивать к этой смети допалннтельнын воздух дли сжигания метана с каэффиниентом избытка а,=),2, н если нужно, то сколько Как изменнласл бы ситуация, если бы вместо метана был сжиженный газ (50 РГ< С<Н>+ бб Р> С,Ны)> производственные и от оп ит ел ь н ы е котельные установки.
й В качестве источников теплоты для котельных установок используются природные и искусственные топлива, отходящие газы промышленных печей и других устройств, солнечная энергия, энергия деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т, д. 1н.х. ПАРОВОЙ КОТЕЛ И !.ГО ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Развитие конструкций котлов. Исто. рически развитие паровых котлов шло в направлении повышения паропроизиодительности, параметров производимого пара (давления и температуры), надежности и безопасности в эксплуатации, увеличения экономичности ( КПД) и снижения массы металлоконструкций, приходящейся на ! т вырабатываемого пара.
Исходным типом современнык котлов был простой цилиндрический котел (рис !8.1, а), выполненный в виде горизонтального барабана с топкой пад ним. Стенки барабана были одновременна и поверхностью нагрева. В дальнейшем увеличение наверхности нагрева шло по двум направлениям. В одном случае непосредственно в водяном пространстве барабана размещались большие и малые трубы; при этом большие одновременно а) ~ж и 147 Рис. )8.1. Схема развития паровых котлов: а — простой нилиндрииеский котел, б — подорубный к еа с наклонным рубным пуииом, а дзухбарабанный вертикальг~о аодотрубный ко~ел Стрелками поиагзио дпимение продуктов сгорания в газоходах ! — барабан, 2 — ~гхпкз, 3 — трубы кипятильного (испврителюмн о) ну ~ха; 1 — оиу скные трубы, 5 .- коллекторы, обьединяюшис трубы поверхностей иагрсиз; б воляной ткано майзер для препааритсльного пологрева волы перел папаней ее а барабан, 7 — перегородки в газах ыах котла, П П питательная зада, И п я )х являлись топкой (котлы с жаровыми трубами), а по малым пропускались продукты сгорании (котлы с дымогарными трубами).
В другом случае к барабану присоединились дополнительные наружные трубные понерхиости нагрева — к и и итильиыс ну )кн, ш!мшисшняе подои и обогрепаемые топочными газами (во догрубные котлы). Уменьшение диаметра труб зтих поверхностен и увели и ннс их количества Рис )Н 2 Современный вертикально. подо- трубный барабанный пвроной коты) с естест. венпои циркутииией ПП поююз пигзтсльнои волы, ПП линни писынгепного нора, ИИ диод псре~ремно ялрз, Г пояяюг топливл к горелке П .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
