Стартовая >> Архив >> Генерация >> Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности

Тепловой процесс установок с двигателями внутреннего сгорания - Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности

Оглавление
Экономия топлива на электростанциях малой и средней мощности
Вопросы экономичности электростанций
Характеристика топлив для электростанций
Организация правильного хранения твердого топлива
Организация правильного хранения жидкого топлива
Тепловой баланс котельного агрегата
Организационно-технические мероприятия по повышению экономичности котельных
Наладка работы топочных устройств
Мероприятия по повышению эффективности поверхностей нагрева
Некоторые реконструктивные мероприятия
Рационализация тягодутьевых устройств
Приборы теплового контроля и автоматика
Регулятор типа II
Регулятор дутья и тяги
Влияние параметров паротурбинных установок на экономичность
Тепловые характеристики турбины
Применение регенерации как способа экономии тепла
Расширение области использования отборного пара
Перевод конденсационных турбин на режим ухудшенного вакуума
Поддержание надлежащего состояния проточной части турбины
Приборы теплового контроля и автоматика
Значение водоподготовки в деле экономии топлива
Рациональные методы водоподготовки и возврат конденсата
Использование тепла непрерывной продувки котлов
Устранение повышенных гидравлических сопротивлений, пропусков и парений паропроводов
Рационализация схемы дренажей паропроводов
Рационализация конденсатоотводчиков
Значение теплоизоляции и основы ее расчета
Указания по выбору теплоизоляции
Тепловые потери и баланс
Влияние начальных и конечных параметров паровых машин
Наладка парораспределения и допускаемые предельные износы паровых машин
Использование отработавшего пара
Особенности эксплуатации котлов и вспомогательных устройств локомобилей
Характеристика и подготовка жидкого топлива установок с двигателями внутреннего сгорания
Тепловой процесс установок с двигателями внутреннего сгорания
Наладка топливной аппаратуры установок с двигателями внутреннего сгорания
Влияние качества работы компрессоров установок с двигателями внутреннего сгорания
Рациональные схемы охлаждения     двигателей внутреннего сгорания
Тепловой контроль и автоматика      двигателей внутреннего сгорания
Использование отработавшего тепла двигателя внутреннего сгорания

Тепловой процесс и его наладка


Рис. 92. Теоретическая диаграмма бескомпрессорного четырехтактного двигателя:

Двигатели с воспламенением от сжатия высокого давления работают или по циклу с подводом тепла при постоянном давлении (компрессорные), или по смешанному циклу (рис. 92) (бескомпрессорные). В первом случае топливо сгорает после отхода поршня от верхней мертвой точки, во втором оно частично сгорает и при постоянном объеме в момент в. м. т. (2 и 3 на рис. 92).
Термический коэффициент полезного действия цикла с постепенным сгоранием определяется по формуле:
1, 2 — сжатие; 2, 3 — повышение давления при постоянном объеме; 3, 4 — предварительное расширение; 2, 4 — горение; 4,5 — расширение; 5 — открытие выпускного клапана; 6, 7 — выхлоп; 1, 1 — вcac.
(137)
где: ρ— степень предварительного расширения при постоянном давлении, v/v; k— показатель адиабаты (точнее политропы), сжатия и расширения, равный теоретически 1,4, практически же 1,37—1,28;
ε — степень сжатия.
Термический к. п. д. этого цикла зависит, главным образом, от степени сжатия, увеличиваясь вместе с нею. Повышение величины р и уменьшение величины k приводят к снижению термического к. п. д. двигателя, как это видно из табл. 33.
Влияние эксплуатационного персонала на повышение η должно идти по линии регулировки величины степени сжатия и уменьшения р, что обеспечивается путем наладки совершенного и незамедленного процесса сгорания топлива в цилиндре.
Термический к.п.д. компрессорных двигателей η

Термический коэффициент полезного действия смешанного цикла определяется по формуле:
(138)
где λ — отношение р3/р2, т. е. степень увеличения давления при сгорании при постоянном объеме. Остальные обозначения — те же.
Как видно из формулы (138), термический к. п. д. зависит, главным образом, от повышения степени сжатия. При увеличении термический к. п. д. возрастает. Так, при р = 2,5 рост λ с 1 до 1,4 приводит к увеличению η с 58 до 62%.
При полной нагрузке - компрессорные двигатели имеют при обычной степени сжатия ε= 13—14 термический к. п. д. 56—58%, а современные крупные бескомпрессорные двигатели со степенью сжатия ε—14—16 имеют термический к. п. д. %, равный 62—64%.
Практические индикаторные диаграммы отличаются от диаграмм теоретических циклов.
Необходимо, однако, путем анализа снятых индикаторных диаграмм, систематической наладки газораспределения всемерно приближать практическую диаграмму к более полной, теоретической. Линии всасывания и выхлопа должны исследоваться снятием диаграммы при слабой пружине индикатора (1 кг/см2=30 мм). Потеря при всасывании не должна быть больше 0,1 атм для тихоходных и 0,25—0,3 атм для быстроходных двигателей. При отклонении в худшую сторону следует тщательно исследовать причины повышенных сопротивлений для движения газов. Так, при всасывании следует уменьшить сопротивление проходу воздуха через всасывающие патрубки и клапаны, очищая их :от загрязнения и нагаров. Торможение воздуха при всасывании снижает эффективную мощность двигателя. Так же действует и нагрев всасываемого воздуха в помещении или во всасывающих трубах. (При повышении температуры всасываемого воздуха на 10° С индикаторная мощность двигателя снижается на 2—3%).
Важное значение имеет и объем камеры сжатия. Увеличенный против проектного объем камеры сжатия ведет к уменьшению количества фактически засосанного воздуха за счет частичного его недопуска газами, остающимися в камере сжатия. В свою очередь уменьшение весового заряда воздуха приводит к снижению коэффициента наполнения и ведет к несовершенному сгоранию топлива, а следовательно, и к его перерасходу. Практически коэффициент наполнения ηυ для тихоходных двигателей равен 0,85—0,90 и несколько меньше для быстроходных.
Одновременно надо устранить и все причины повышения температуры воздуха к концу всасывания. В практике отмечались случаи, когда всасывающие патрубки сильно нагревались лучеиспусканием от проходящих вблизи выхлопных труб, что, конечно, вело к понижению коэффициента наполнения.
Степень сжатия ε выражается через объемы таким образом:
(139)
где: Vn 0,785 · D2 · S — объем, описываемый поршнем;
Vо — объем камеры сжатия;
D — диаметр цилиндра;
S— ход поршня.
Установка правильных размеров камеры сжатия дает возможность сохранить минимальные удельные расходы топлива. Это влияние камеры сжатия на перерасход топлива для двигателей с воспламенением от сжатия можно оценить формулой:
(140)
где:     Δb — перерасход топлива, «/о;
ε —проектная (нормальная) степень сжатия;
ΔVo— относительное увеличение камеры сжатия, %.
Из этой формулы следует, что если проектная степень сжатия была ε= 14, относительное увеличение объема 10%, то перерасход топлива против нормального составит:

Столь высокие потери жидкого топлива от неоправданного увеличения камеры сжатия обязывают персонал электростанции обратить на это серьезное внимание.
Расширение газов после сгорания идет по политропе с показателем 1,28—1,34 (большие значения при охлаждении поршней).
Давление в конце выхлопа не должно превышать 1,2 ата для тихоходных и 1,4 ата для быстроходных двигателей.
Для хорошего распыливания и сгорания топлива необходимо обеспечить все необходимые условия: очистку цилиндров от остатков продуктов сгорания, заполнение их полноценным весовым воздушным зарядом, высокое давление распыливания, правильность выходных сечений форсунки и четкость работы топливного насоса. Горение топлива в среде, загрязненной углекислотой продуктов сгорания, происходит замедленно с потерями на химическую неполноту. Для активного взаимодействия топлива и воздуха и обеспечения надлежащей быстроты окончания реакций
горения необходимо раздробление струи на мельчайшие капли.
Компрессор должен в любой момент работы обеспечивать заданное давление до 70 кг/см2 (при перегрузке), почему на его работу должно быть обращено серьезное внимание (см. ниже).
Качество распиливания в бескомпрессорных двигателях зависит от давления, создаваемого топливными насосом, которое по заводским инструкциям рекомендуется для различных двигателей в пределах от 75 до 500 кг/см2.



 
« Экономика системной ветроэнергетики   Экспериментальные ВЭУ большой мощности управления ERDA-NASA »
электрические сети