ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепловой баланс котла из "Конструкция и расчет котлов и котельных установок " Процесс горения топлива — это совокупность химических реакций окисления его горючих компонентов, сопровождающихся выделением значительного количества теплоты и света. При организации этого процесса стремятся создать условия, при которых происходит наиболее полный переход химически связанной энергии в теплоту образующихся продуктов горения. Для горения необходим окислитель (кислород). Скорость химических реакций возрастает с увеличением температуры. Поэтому в топках котлов обеспечивается непрерывный равномерный подвод окислителя в достаточном для сжигания топлива количестве и поддержание высокого уровня температур. [c.30] Для эффективного горения топлива необходимы определенные условия. В зависимости от условий возможно полное или частичное окисление горючих веществ. При полном окислении образующиеся продукты не могут больше соединяться с окислителем и выделять теплоту. Продуктами полного окисления горючих элементов являются полные оксиды углерода (СО2), водорода (Н2О) и серы(302И в меньшей степениЗОз). Реакциями полного окисления горючих элементов являются следующие. [c.30] Неполное окисление горючих элементов связано с недостаточной подачей окислителя, неравномерным поступлением топлива и воздуха во времени, по сечению горелок или по отдельным горелкам, недостаточно хорошим перемешиванием топлива и воздуха и др. Наибольшее количество теплоты выделяется при полном окислении горючих элементов. [c.30] Расход воздуха на горение определяет полноту выгорания топлива в топке котла. Минимальное количество воздуха достаточное для полного выгорания единицы массы (объема для газа) топлива, называют теоретически необходимым количеством воздуха. Величину V° и количественные соотношения между массами или объемами реагирующих веществ определяют по реакциям (6)—(8) окисления горючих элементов. [c.30] Обычно рассчитывают для рабочей массы топлива. [c.31] Для исключения неполного выгорания топлива в топку подают количество воздуха больше теоретически необходимого. [c.31] При проектировании котлов и их, топок обычно задаются избытком воздуха на выходе из топки и регламентируют присосы в поверхностях нагрева Аа . Ниже приведены значения присосов в наиболее характерных поверхностях нагрева. [c.32] Избыток воздуха в топке определяет не только количество образующихся продуктов сгорания, но и температурный уровень горения, интенсивность и экономичность процесса. [c.34] С ростом количества подаваемого воздуха (превышающего теоретически необходимое) увеличивается количество образующихся продуктов сгорания [см. уравнение (16)1. Вследствие незначительного повышения теплоты, вносимой воздухом, температурный уровень процесса горения снижается. [c.34] Чем выше избытки воздуха и присосы в топке и пылеприготов-лении, тем ниже температура да, а следовательно, скорость химических реакций горения и экономичность топочного процесса. Так, увеличение избытка воздуха с 1,1 до 2 при сжигании каменных углей приводит к падению да на 600—700 °С. [c.34] Остальные объемы рассчитывают как для твердого и жидкого топлива. Значения продуктов сгорания и для топлив можно найти в справочной литературе. В табл. 2 приведены указанные выше величины. [c.34] Поскольку процесс передачи теплоты в котле протекает при незначительном изменении давления, принимают dp = О н получают при нагревании Q = 1й при охлаждении Q = / — 1 . [c.34] Энтальпии газов У при а = 1 и теоретически необходимого воздуха 1а, а также произведения (сг )зл приведены для различных топлив в справочной литературе. [c.35] Теплота, выделяемая топливом, не полностью используется для нагрева рабочего тела котла. Часть теплоты теряется. Эффективность использования энергии в котле определяет его КПД. Различают КПД брутто и нетто. КПД котла (брутто) называют выраженное в процентах отношение полезно использованной теплоты к количеству располагаемой теплоты вводимого в котел топлива. [c.35] При определении КПД нетто дополнительно учитываются (вычитаются из Qn) затраты энергии на работу основного н вспомогательного оборудования (насосы, вентиляторы, дымососы, мельницы и т. д.), т. е. затраты энергии на собственные нужды котла. [c.36] Тепловые потери в котле зависят от эффективности процесса горения топлива в топке и передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу в поверхностях нагрева. Рассмотрим составляющие потерь теплоты в котле. [c.36] Продукты сгорания выходят из последней поверхности нагрева котла при температуре Оу,, значительно превышающей температуру воздуха, поступающего из атмосферы в котел. Потери теплоты с уходящими газами равны разности энтальпий конечного состояния газов и воздуха, входящего в котел. [c.36] Если в уходящих газах содержатся горючие газообразные элементы (Hj, СН и др.) или продукты неполного сгорания СО, то имеют место потери с химическим недожогом топлива. Величина этих потерь определяется количеством и теплотой сгорания указанных горючих элементов. [c.36] Поскольку частицы твердого топлива могут совсем не участвовать в химической реакции, потери теплоты с твердым непрореагировавшим топливом называют потерями с механическим недожогом. [c.37] Вернуться к основной статье