Коефіцієнт корисної дії(ККД) котельного агрегату визначають як відношення корисної теплоти, що пішла на вироблення пари (або гарячої води), до теплоти (теплоті, що надійшла в котельний агрегат). Насправді не вся корисна теплота, обрана котлоагрегатом, спрямовується споживачам. Частина теплоти витрачається на власні потреби. Залежно від цього розрізняють ККД агрегату за теплотою, відпущеною споживачеві ( ККД нетто).

Різниця виробленої та відпущеної теплоти є витратою на власні потреби котельні. На власні потреби витрачається не тільки теплота, а й електрична енергія (наприклад, на привід димососа, вентилятора, поживних насосів, механізмів паливоподачі та пилоприготування тощо), тому витрата на власні потреби включає витрати всіх видів енергії, витрачених на виробництво пари або гарячої води.

ККД бруттокотельного агрегату характеризує ступінь його технічної досконалості, а ККД нетто – комерційну економічність.

ККД брутто котельного агрегату ŋ бр% можна визначити за рівнянням прямого балансу

ŋ бр = 100 (Q підлога / Q р р)

або за рівнянням зворотного балансу

ŋ бр = 100-(q у.г +q х.н +q м.н +q н.о +q ф.ш),

де Q підлогакорисна теплота, витрачена на вироблення пари (або гарячої води); Q р р- Розташована котельним агрегатом теплота; q у.г +q х.н +q м.н +q н.о +q ф.ш- Відносні втрати теплоти за статтями витрати теплоти.

ККД нетто за рівнянням зворотного балансу визначається як різниця

? нетто = ? бр -q с.н,

де q с.н- відносний витрата енергії за власні потреби, %.

ККД за рівнянням прямого балансу застосовується переважно при складанні звітності за окремий період (декада, місяць), а ККД щодо рівняння зворотного балансу - при випробуванні котельних агрегатів. Визначення ККДпо зворотному балансу значно точніше, тому що похибки при вимірюванні втрат теплоти менше, ніж при визначенні витрати палива, особливо при спалюванні твердого палива.

Таким чином, для підвищення ефективності котельних агрегатів недостатньо прагнути зниження теплових втрат; необхідно також усіляко скорочувати витрати теплової та електричної енергіїна власні потреби. Тому порівняння економічності роботи різних котельних агрегатів зрештою слід проводити за їх ККД нетто.

Загалом ККД котельного агрегату змінюється залежно від його навантаження. Для побудови цієї залежності потрібно від 100% відняти послідовно всі втрати котельного агрегату Sq піт = q у.г +q х.н +q м.н +q н.оякі залежать від навантаження.

Як видно з малюнка 1.14, ККД котельного агрегату при певному навантаженні має максимальне значення, тобто робота котла на цьому навантаженні найбільш економічна.

Малюнок 1.14 - Залежність ККДкотла від його навантаження: q у.г, q х.н, q м.н, q н.S q піт- втрати теплоти з газами, що йдуть, від хімічної неповноти згоряння, від механічної неповноти згоряння, від зовнішнього охолодження та сумарні втрати

Коефіцієнт корисної дії котла бруттохарактеризує ефективність використання теплоти, що надійшла в котел, і не враховує витрат електричної енергії на привід дутьових вентиляторів, димососів, поживних насосів та іншого обладнання. При роботі на газі

h бр до = 100 × Q 1 / Q c зв. (11.1)

Витрати енергії на потреби котельної установки враховуються ККД котла нетто

h н к = h бр до - q т - q е, (11.2)

де q т, q е- Відносні витрати на власні потреби теплоти та електроенергії, відповідно. До витрат теплоти на власні потреби відносять втрати теплоти з продуванням, обдування екранів, розпилювання мазуту і т.д.

Основними серед них є втрати теплоти з продуванням

q т = G пр × (h к.в – h п.в) / (В × Q c н).

Відносна витрата електроенергії на власні потреби

q ел = 100 × (N п.н /h п.н + N д.в /h д.в + N д.с /h д.с)/(B × Q c н) ,

де N п.н, N д.в, N д.с – витрати електричної енергії на привід живильних насосів, дутьових вентиляторів та димососів відповідно; h п.н, h д.в, h д.с – ККД поживних насосів, дутьових вентиляторів та димососів відповідно.

11.3. Методика виконання лабораторної роботи
та обробки результатів

Балансові випробування у лабораторній роботі проводяться для стаціонарного режиму роботи котла при виконанні наступних обов'язкових умов:

Тривалість роботи котельні від розпалювання до початку випробувань – не менше 36 год,

Тривалість витримування випробувального навантаження безпосередньо перед випробуванням – 3 год.

Допустимі коливання навантаження у перерві між двома сусідніми дослідами не повинні перевищувати ±10%.

Вимірювання величин параметрів виконується за допомогою штатних приладів, встановлених на щиті котла. Усі виміри повинні проводитися одночасно не менше 3-х разів з інтервалом 15-20 хв. Якщо результати двох однойменних дослідів розрізняються не більше, ніж на ±5%, то як результат вимірювання береться їхнє середнє арифметичне. При більшому відносному розбіжності використовується результат виміру третьому, контрольному досвіді.

Результати вимірювань та розрахунків записують у протокол, форма якого наведена у табл. 26.

Таблиця 26

Визначення втрат теплоти котлом

Найменування параметру	Обозн.	Од. вимір.	Результати у дослідах
№1	№2	№3	Середнє
Об `єм димових газів	V г	м 3 /м 3
Середня об'ємна теплоємність димових газів	C г ¢	кДж / (м 3 · До)
Температура димових газів	J	°С
Втрата теплоти з газами, що йдуть	Q 2	МДж/м3
Об'єм 3-атомних газів	V RO 2	м 3 /м 3
Теоретичний обсяг азоту	V° N 2	м 3 /м 3
Надлишок кисню в газах, що йдуть.	a уг	---
Об'єм повітря теоретичний	V° в	м 3 /м 3
Об'єм сухих газів	V сг	м 3 /м 3
Об'єм окису вуглецю в газах, що йдуть.	CO	%
Теплота згоряння СО	Q СО	МДж/м3
Об'єм водню в газах, що йдуть.	Н 2	%
Теплота згоряння Н 2	Q Н 2	МДж/м3
Об'єм метану в газах, що йдуть.	CH 4	%
Теплота згоряння СН 4	Q CH 4	МДж/м3
Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння	Q 3	МДж/м3
	q 5	%
Втрата теплоти від зовнішнього охолодження	Q 5	МДж/м3

Закінчення табл. 26

Таблиця 27

ККД котла брутто та нетто

Найменування параметру	Обозн.	Од. вимір.	Результати у дослідах
№1	№2	№3	Середнє
Витрата ел. енергії на привід живильних насосів	N п.н
Витрата ел. енергії на привід дутьових вентиляторів	N д.в
Витрата ел. енергії на привід димососів	N д.с
ККД живильних насосів	h пн
ККД дутьових вентиляторів	h дв
ККД димососів	h дм
Відносна витрата ел. енергії на власні потреби	q ел
ККД котла нетто	h нетто до	%

Аналіз результатів лабораторної роботи

Отримане в результаті виконання роботи значення h бр до за методом прямого та зворотного балансів необхідно порівняти з паспортною величиною, що дорівнює 92,1%.

Аналізуючи вплив на ККД котла величини втрат теплоти з газами Q 2 , необхідно відзначити, що підвищення ККД може бути забезпечене зниженням температури газів і зменшенням надлишку повітря в котлі. Разом з тим, зниження температури газів до температури точки роси призведе до конденсації водяної пари та низькотемпературної корозії поверхонь нагріву. Зниження величини коефіцієнта надлишку повітря в топці може призвести до недопалу палива та збільшення втрат Q 3 . Тому температура і надлишок повітря повинні бути не нижчими від деяких значень.

Потім необхідно проаналізувати вплив на економічність роботи котла його навантаження, зі зростанням якої збільшуються втрати з газами, що йдуть, і знижуються втрати Q 3 і Q 5 .

У звіті з лабораторної роботи має бути зроблено висновок про рівень економічності котла.

Контрольні питання

1. За якими показниками роботи котла може бути зроблено висновок щодо економічності його роботи?
2. Що таке тепловий баланс котла? Якими методами може складатися?
3. Що розуміється під ККД котла брутто та нетто?
4. Які втрати теплоти збільшуються під час роботи котла?
5. Як можна збільшити q 2 ?
6. Які параметри істотно впливають на величину ККД котла?

Ключові слова:тепловий баланс котла, ККД котла брутто і нетто, корозія поверхонь нагріву, коефіцієнт надлишку повітря, навантаження котла, втрати теплоти, гази, що йдуть, хімічна неповнота згоряння палива, економічність роботи котла.

ВИСНОВОК

У процесі виконання лабораторного практикуму за курсом котельних установок і парогенераторів студенти знайомляться з методами визначення теплоти згоряння рідкого палива, вологості, виходу летючих та зольності твердого палива, конструкцією парового котла ДЕ-10-14ГМ та експериментальним шляхом досліджують теплові процеси, що відбуваються в ньому.

Майбутні фахівці вивчають методики випробувань котельного обладнання та отримують необхідні практичні навички, необхідні при визначенні теплових характеристик топки, складанні теплового балансу котла, вимірюванні його ККД, а також складанні сольового балансу котла та визначенні величини оптимального продування.

бібліографічний список

1. Хлєбніков В.А. Випробування обладнання котельної установки:
Лабораторний практикум – Йошкар-Ола: МарДТУ, 2005.

2. Сідельковський Л.М., Юренєв В.М. Котельні установки промислових підприємств: Підручник для вузів - М.: Вища школа, 1988.

3. Трембовля В.І., Фінгер Є.Д., Авдєєва А.А. Теплотехнічні випробування котелень. - М: Енергоатоміздат, 1991.

4. Александров А.А., Григор'єв Б.А. Таблиці теплофізичних властивостей води та водяної пари: Довідник. Рік. Держ. службою стандартних довідкових даних. ДСССД Р-776-98. - М.: Вид-во МЕІ, 1999.

5. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельні установки та парогенератори. - Москва-Іжевськ: НДЦ «Регулярна та хаотична динаміка», 2005.

6. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Третьяков Ю.М., Смирнов О.К. Випробування обладнання котельного відділення ТЕЦ МЕІ. Лабораторний практикум: Навчальний посібникза курсом «Котельні установки та парогенератори». - М.: Вид-во МЕІ, 2000.

7. Роддатіс К.Ф., Полтарецький О.М. Довідник з котельних установок малої продуктивності / Под ред. К.Ф.Роддатіса. - М.: Вища школа, 1989.

8. Янкелевич В.І. Налагоджує газомазутні промислові котельні. - М.: Вища школа, 1988.

9. Лабораторні роботи з курсів «Теплогенеруючі процеси та установки», «Котельні установки промислових підприємств» / Упоряд. Л.М.Любимова, Л.Н.Сідельковський, Д.Л.Славін, Б.А.Соколов та ін. / За ред. Л.Н.Сідельковського. - М.: Вид-во МЕІ, 1998.

10. Тепловий розрахунок котельних агрегатів (Нормативний метод) / Под ред. Н.В.Кузнєцова. - М.: Енергія, 1973.

11. СНіП 2.04.14-88. Котельні установки/Держбуд Росії. - М.: ЦИТП Держбуду Росії, 1988.

Навчальне видання

ХЛІБНИКОВ Валерій Олексійович

КОТЕЛЬНІ УСТАНОВКИ
І ПАРОГЕНЕРАТОРИ

Лабораторний практикум

Редактор А.С. Ємельянова

Комп'ютерний набір В.В.Хлєбніков

Комп'ютерна верстка В.В.Хлєбніков

Підписано до друку 16.02.08. Формат 60х84/16.

Папір офсетний. Друк офсетний.

Усл.п.л. 4,4. Уч.ізд.л. 3,5. Тираж 80 екз.

Замовлення № 3793. С – 32

Марійський державний технічний університет

424000 Йошкар-Ола, пл. Леніна, 3

Редакційно-видавничий центр

Марійського державного технічного університету

424006 Йошкар-Ола, вул. Панфілова, 17

У 2020 р. планується виробити 1720-1820 млн. Гкал.

Міліграм-еквівалентом називається кількість речовини в міліграмах, чисельно рівну відношенню її молекулярної маси до валентності в даній сполукі.

Різні типи котлів мають різний ККДдіапазоном від 85 до 110%. При виборі котельного обладнання багатьох покупців цікавить, як ККД може перевищувати 100 % і як він розраховується.

У випадку з електричними котлами ККДдійсно не може бути вищим за 100 %. Мати більший коефіцієнт можуть лише котли, які працюють на паливі.

Якщо згадати шкільний курс хімії, то виходить, що при повному згорянні будь-якого палива залишається СО 2 - вуглець і Н 2 О - водяна пара, що містить енергію. При конденсації енергія пари збільшується, тобто виробляється додаткова енергія. Виходячи з цього, теплотворна здатністьпалива поділяється на два поняття: найвища та нижча питома теплота згоряння.

Нижча- являє собою тепло, що отримується при згорянні палива, коли водяні пари, разом з енергією, що міститься в них, потрапляють у зовнішнє середовище.

Найвища теплота згоряння- Це теплота з урахуванням енергії, що міститься у водяній парі.

Офіційно (у будь-яких нормативних документах) ККД, як у Росії, і у Європі, розраховується за нижчою питомої теплотизгоряння. А якщо все-таки використовувати тепло, що міститься у водяній парі, а розрахунки вести за нижчою питомою теплотою згоряння, то в цьому випадку з'являються цифри, що перевищують 100%.

Котли, які використовують теплоту конденсації водяної пари, називаються конденсаційними. І саме вони мають ККД, що перевищує 100%.

Різниця між нижчою та найвищою теплотою згоряння палива становить близько 11 %. Ця величина — межа, якою можуть відрізнятися ККД котлів.

Основні параметри

ККД можна розраховувати за двома параметрами. У Європі ККД прийнято вважати за температурою газів, що відходять. Наприклад, при спалюванні кілограма палива виходить певна кількість кілокалорій тепла за умови рівності температури відхідних газів і температури довкілля.

Заміряючи різницю між температурою навколишнього середовища і дійсною температурою газів, можна розрахувати по ній ККД котла .

Грубо кажучи, гази, що виходять у трубу, віднімаються зі 100 %, і виходить дійсна цифра.

Розраховувати правильно

У СРСР, і потім у Росії, було прийнято принципово інший спосіб розрахунку — про « метод зворотного балансу». Він полягає в тому, що витрата тепла визначається за нижньою теплотою згоряння. Потім на трубу ставиться калорифер, і розраховується величина теплової енергії, що пішла в неї, тобто величина втрати енергії. Для розрахунку ККД втрати енергії вираховують із загальної кількості тепла.

Такий підхід щодо ККД дає більш точні показники. Він був прийнятий як методика розрахунку тому, що всі корпуси російських котлів були дуже погано теплоізольовані, через що через стінки котла назовні виходило до 40% енергії. За вимогами нормативних документів, у Росії досі прийнято вважати ККД методом зворотного балансу. Сьогодні цей метод можна успішно застосувати до котлів потужністю кілька мегават, які працюють на ТЕЦ, у яких ніколи не вимикаються пальники.

Переваги сучасних казанів

А ось до сучасних котлів дана методика зовсім не застосовна, оскільки вони мають іншу схему роботи. Так як пальники у сучасних котлів функціонують в автоматичному режимі: 15 хвилин працюють, а потім на 15 хвилин зупиняються, доки не буде використане вироблене тепло. Чим температура на вулиці вища, тим довше пальник «стоятиме» і менше працюватиме. Звісно, ​​у разі про зворотний баланс не може.

Ще одна відмінність сучасних котлів – у наявності теплоізоляції. Великі виробникивипускають найбільш якісні агрегати, найкращою теплоізоляцією. Втрати тепла через стінки такого котла становлять трохи більше 1,5-2 %. Про це часто забувають покупці, вважаючи, що котел також обігріватиме приміщення за рахунок виділення тепла під час роботи. Купуючи сучасний котел, варто пам'ятати, що він не призначений для обігріву котельні, і, якщо це необхідно, подбати про встановлення радіаторів опалення.

Сучасні технології збереження тепла

У хорошого сталевого котла ККД завжди вищий. Це пов'язано з тим, що з чавунних котлів, на відміну сталевих, завжди більше технологічних обмежень.

Крім того, завдяки ізоляції, сучасні котличудово зберігають тепло. Навіть через дві доби після його вимкнення температура корпусу котла падає всього на 20-25 градусів.

Найкращі зразки імпортного опалювального обладнання є котельними агрегатами, в яких грамотно враховані всі вимоги. Тому не варто намагатися винайти велосипед і збирати котел з підручних засобів. Адже перед вами вже є широкий вибір найсучасніших, найрізноманітніших і продуманих до дрібниць варіантів котлів, які працюватимуть довго і справно, з лишком виправдовуючи всі покладені на них очікування і, що особливо приємно, заощаджуючи ваші витрати!

Наші фахівці допоможуть підібрати котельне та супутнє обладнання, проконсультують з технічних питань!

Звертайтесь у комерційний відділза телефонами:

Залишіть свій номер і ми Вам передзвонимо

Закрити Залишити заявку

Все про ККД котла

Що таке ккд котла

Коефіцієнтом корисної дії опалювального котла називають відношення корисної теплоти, витраченої на вироблення пари (або гарячої води), до теплоти опалювального котла. Не вся корисна теплота, вироблена котельним агрегатом, спрямовується споживачам, частина теплоти витрачається на власні потреби. З урахуванням цього розрізняють ККД опалювального котла за виробленою теплотою (ККД-брутто) та відпущеною теплотою (ККД-нетто).

По різниці виробленої та відпущеної теплот визначається витрата на власні потреби. На потреби витрачається як теплота, а й електрична енергія (наприклад, на привід димососа, вентилятора, поживних насосів, механізмів паливоподачі), тобто. витрата на власні потреби включає витрати всіх видів енергії, витрачених на виробництво пари або гарячої води.

* Щоб купити котел Унікал заходьте у відповідний розділ. А якщо потрібні опалювальні котли оптом, переходьте сюди.

Як розрахувати ккд котла

У результаті ККД-брутто опалювального котла характеризує рівень його технічної досконалості, а ККД-нетто - комерційну економічність. Для котельного агрегату ККД-брутто, %:
за рівнянням прямого балансу:

ηбр = 100 Qпол / Qрр

де Qпол - кількість корисної теплоти, МДж/кг; Qрр - теплота, що розташовується, МДж/кг;

за рівнянням зворотного балансу:

ηбр = 100 - (q2 + q3 + q4 + q5 + q6),

де q – втрати тепла у %:

• q2 - з газами, що йдуть;
• q3 - через хімічного недопалугорючих газів (ЗІ, Н2, СН4);
• q4 - з механічним недопалом;
• q5 - від зовнішнього охолодження;
• q6 – з фізичним теплом шлаків.

Тоді ККД-нетто опалювального котла за рівнянням зворотного балансу

ηнетто = ηбр - qс.н

де qс.н – витрата енергії на власні потреби, %.

Визначення ККД щодо рівняння прямого балансу проводять переважно при звітності за окремий період (декада, місяць), а щодо рівняння зворотного балансу - при випробуванні опалювального котла. Обчислення ККД опалювального котла за зворотним балансом значно точніше, тому що похибки при вимірюванні втрат теплоти менше, ніж при визначенні витрат палива.

Як збільшити ккд газового котла своїми руками

Створити правильні умовиексплуатації газового котлаі тим самим підвищити коефіцієнт корисної дії можна реально, не викликаючи фахівця, тобто своїми руками. Що для цього потрібно зробити?

1. Відрегулювати заслінку піддувала. Це можна зробити експериментальним шляхом, знайшовши, за якої позиції температура теплоносія буде найвищою. Контроль проводьте за термометром, встановленим у корпусі котла.
2. Обов'язково слідкувати, щоб труби системи опалення не заростали зсередини, щоб на них не утворювався накип та грязьові відкладення. З пластиковими трубамисьогодні стало простіше, їхня якість відома. І все ж таки фахівці рекомендують періодично продувати систему опалення.
3. Стежити за якістю димаря. Не можна допускати його засмічення та налипання на стінки сажі. Все це призводить до звуження перерізу відвідної труби та зменшення тяги котла.
4. Обов'язковою умовою є чищення камери згоряння. Звичайно, газ не сильно коптить, як дрова чи вугілля, але варто хоча б один раз на три роки мити топку, очищаючи її від сажі.
5. Фахівці рекомендують знизити тягу димоходу в найхолоднішу пору року. Для цього можна використовувати спеціальний пристрій – обмежувач тяги. Встановлюється він на верхньому краю димоходу і регулює переріз самої труби.
6. Зменшити хімічні теплові втрати. Тут два варіанти, щоб досягти оптимального значення: встановити обмежувач тяги (вже вище було про це сказано) і відразу після встановлення газового котла провести грамотне налаштування обладнання. Рекомендуємо це доручити спеціалісту.
7. Можна встановити турбулізатор. Це спеціальні пластини, які встановлюються між топкою та теплообмінником. Вони збільшують площу відбору теплової енергії.

Існує 2 методи визначення ККД:

За прямим балансом;

За зворотним балансом.

Визначення ККД котла як відношення корисно витраченої теплоти до теплоти палива, що розташовується - це визначення його за прямим балансом:

ККД котла можна визначити і за зворотним балансом – через теплові втрати. Для встановленого теплового стануотримуємо

. (4.2)

ККД котла, який визначається за формулами (1) або (2), не враховує електричної енергії та теплоти на власні потреби. Такий ККД котла називають ККД брутто і позначають або .

Якщо споживання енергії в одиницю часу на вказане допоміжне обладнання становить , МДж, а питомі витрати палива на вироблення електроенергії, кг/МДж, то ККД котельної установки з урахуванням споживання енергії допоміжним обладнанням(ККД нетто), %,

. (4.3)

Іноді називають енергетичним ККД котельної установки.

Для котельних установок промислових підприємств витрати енергії на власні потреби становлять близько 4% енергії, що виробляється.

Витрата палива визначається:

Визначення витрати палива пов'язане з великою похибкою, тому ККД за прямим балансом характеризується низькою точністю. Цей метод використовується для випробувань існуючого котла.

Метод за зворотним балансом характеризується більшою точністю, використовується під час експлуатації та проектування котла. При цьому Q 3 і Q 4 визначається за рекомендацією з довідників. Q 5 визначається за графіком. Q 6 - розраховується (рідко враховується), і по суті визначення щодо зворотного балансу зводиться до визначення Q 2 , яке залежить від температури газів, що йдуть.

ККД брутто залежить від типу та потужності котла, тобто. продуктивності, виду палива, що спалюється, конструкції топки. На ККД впливає також режим роботи котла та чистота поверхонь нагріву.

За наявності механічного недопалу частина палива не згорає (q 4), а значить не витрачає повітря, не утворює продуктів згоряння і не виділяє теплоти, тому при розрахунку котла користуються розрахунковою витратою палива

. (4.5)

ККД брутто враховує лише теплові втрати.

Малюнок 4.1 - Зміна ККД котла із зміною навантаження

5 ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТИ ТЕПЛОТИ У КОТЕЛЬНОМУ АГРЕГАТІ.

СПОСОБИ ЗНИЖЕННЯ ВТРАТИ ТЕПЛОТИ

5.1 Втрата теплоти з газами, що йдуть.

Втрата теплоти з газами Q у.г виникає через те, що фізична теплота (ентальпія) газів, що залишають котел, перевищує фізичну теплоту повітря, що надходять у котел, і палива.

Якщо знехтувати малим значенням ентальпії палива, а також теплотою золи, що міститься в газах, що входять, втрата теплоти з газами, що йдуть, МДж/кг, підраховується за формулою:

Q 2 = J ч. р - J ст; (5.8)

де - ентальпія холодного повітря при a = 1;

100-q 4 - частка згорілого палива;

a у.г - коефіцієнт надлишку повітря в газах.

Якщо температура навколишнього середовища дорівнює нулю (t х.в = 0), то втрата теплоти з газами дорівнює ентальпії газів Q у.г =J у.г.

Втрата теплоти з газами займає зазвичай основне місце серед теплових втрат котла, складаючи 5-12 % теплоти палива, що розташовується, і визначається обсягом і складом продуктів згоряння, що істотно залежать від баластових складових палива і від температури газів, що йдуть:

Відношення, що характеризує якість палива, показує відносний вихід газоподібних продуктів згоряння (при a=1) на одиницю теплоти згоряння палива і залежить від вмісту в ньому баластових складових:

– для твердого та рідкого палива: вологи W Р та золи А Р;

– для газоподібного палива: N 2 , CO 2 , O 2 .

З збільшенням вмісту в паливі баластових складових і, отже, втрата теплоти з газами відповідно зростає.

Одним з можливих напрямів зниження втрати теплоти з газами, що йдуть, є зменшення коефіцієнта надлишку повітря в газах, що йдуть a у.г, який залежить від коефіцієнта витрати повітря в топці a Т і баластного повітря, присмоктаного в газоходи котла, що знаходяться зазвичай під розрідженням

a у.г = a Т + Da. (5.10)

У казанах, які працюють під тиском, присоси повітря відсутні.

Зі зменшенням a Т втрата теплоти Q у.г знижується, проте при цьому у зв'язку зі зменшенням кількості повітря, що подається в камеру топки, можлива поява іншої втрати – від хімічної неповноти згоряння Q 3 .

Оптимальне значення a Т вибирається з урахуванням досягнення мінімального значення q у.г + q3.

Зменшення a Т залежить від роду палива, що спалюється, і типу топкового пристрою. При більш сприятливих умовконтактування палива та повітря надлишок повітря a Т, необхідний для досягнення найбільш повного горіння, може бути зменшено.

Баластне повітря в продуктах згоряння, крім збільшення втрати теплоти Q у.г, призводить також до додаткових витрат електроенергії на димосос.

Найважливішим фактором, що впливає на Q у.г, є температура газів t у.г. Її зниження досягається установкою в хвостовій частині котла тепловикористовуючих елементів (економайзера, підігрівача повітря). Чим нижче температура газів і відповідно менше температурний напір Dt між газами і робочим тілом, що нагрівається, тим більша площа поверхні Н потрібна для такого ж охолодження газу. Підвищення t у.г призводить до збільшення втрати з Q у.г та додаткових витрат палива DB. У зв'язку з цим оптимальна t у.г визначається на основі техніко-економічних розрахунків при зіставленні річних витрат для тепловикористовуючих елементів та палива для різних значень t х.г.

На рис.4 можна назвати область температур (від до ), у якій розрахункові витрати відрізняються незначно. Це дає підставу для вибору як найбільш доцільну температуру, при якій початкові капітальні витрати будуть меншими.

Існують обмежувальні фактори при виборі оптимальної:

а) низькотемпературна корозія хвостових поверхонь;

б) за 0 C можлива конденсація водяної пари і з'єднання їх з окислами сірки;

в) вибір залежить від температури живильної води, температури повітря на вході у повітряний підігрівач та інших факторів;

г) забруднення поверхні нагріву. Це призводить до зниження коефіцієнта теплопередачі та до підвищення.

При визначенні втрати теплоти з газами, що йдуть, враховують зменшення обсягу газів

. (5.11)

5.2 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння

Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння Q 3 виникає при неповному згоранніпалива в межах камери топки котла і появи в продуктах згоряння горючих газоподібних складових CO, H 2 , CH 4 , C m H n ... Догорання ж цих горючих газів за межами топки практично неможливе через відносно низьку їх температуру.

Хімічна неповнота згоряння палива може бути наслідком:

– загальної нестачі повітря;

- поганого сумішоутворення;

– малих розмірів камери згоряння;

- низької температури в камері згоряння;

- Висока температура.

При достатньому для повного згоряння палива якості повітря та хорошому сумішоутворенні q 3 залежить від об'ємної щільності тепловиділення в топці

Оптимальне відношення , при якому втрата q 3 має мінімальне значення, залежить від виду палива, способу спалювання та конструкції топки. Для сучасних топкових пристроїв втрата теплоти від q 3 становить 0÷2 % за q v =0,1÷0,3 МВт/м 3 .

Для зниження втрати теплоти від q 3 в камері топки прагнуть підвищити температурний рівень, застосовуючи, зокрема, підігрів повітря, а також всіляко покращуючи перемішування компонентів горіння.