Стартовая >> Архив >> Расчет влияния температур воды и воздуха на входе в котел на потерю тепла с уходящими газами

Расчет влияния температур воды и воздуха на входе в котел на потерю тепла с уходящими газами

В ПОМОЩЬ ПРОИЗВОДСТВЕННИКУ

БЕЛОВ С. Ю., канд. техн. наук, СибВТИ

При теплотехнических испытаниях котельных установок приходится приводить потерю тепла с уходящими газами  к расчетным (проектным) значениям температур: питательной воды  и воздуха на входе в воздухоподогреватель (ВП) t'Bn. Для этого проводятся специальные опыты с варьированием значений и t'Bn для выявления степени их влияния на температуру уходящих газов Фух.
При анализе результатов испытаний ряда котлов было выявлено, что опытные зависимости Фух = /(<„„) и &yx=f(t'Bn) хорошо воспроизводятся с помощью тепловых расчетов. Последние выполнялись по программе Подольского машиностроительного завода.
Данные экспериментов (см. таблицу) аппроксимируются прямой линией, поэтому будем характеризовать их тангенсом угла наклона к горизонтали


Из таблицы видно, что расчетные и опытные значения tg а и tg ф близки.


Котел

Станция

Уголь

tg а

tg ф

опытный

расчетный

опытный

расчетный

БКЗ-500-140

Красноярская ТЭЦ-2

Бородинский

0,30

0,30

_

_

Б КЗ-420-140 ПТ-2

Барнаульская ТЭЦ-3

Назаровский

0,30

0,27

0,40

0,45

БКЗ-210-140

Красно-
каменская ТЭЦ

Уртуйский

0,44

0,40

0,18

0,16

Полученный результат послужил основанием для расчетного анализа ситуации с целью поиска определяющего параметра. В этом качестве предлагается

Рис. 1. Зависимость tg а от д:
1 — при номинальной температуре питательной воды,     2 — при  т—60 °С
следующее безразмерное отношение:

где QBn — тепловосприятие первой ступени ВП (ВП1) или ВП в целом при одноступенчатой схеме, Qf — низшая теплота сгорания топлива.
Обобщенная зависимость tg a=f (q) показана на рис. 1. Физический смысл влияния q на tg а видится в том, что ВП (или ВП1) играет роль своеобразного буфера. Чем меньше QBn, тем сильнее проявляется действие tn±. Расчет зависимостей V =f (tUB) проводился при постоянной тепловой нагрузке, для этого при снижении /пв расход свежего пара соответствующим образом корректировался.
Следует выделить два вида регулирования /вп: с помощью калорифера и рециркуляцией горячего воздуха. В последнем случае влияние /вп заметно ослабляется (рис. 2) из-за соответствующего изменения коэффициента теплоотдачи по воздушной стороне аг-

Рис. 2. Зависимости tg ф от q при рециркуляции горячего воздуха на одноступенчатом (1) и двухступенчатом (2) воздухоподогревателе; при подогреве воздуха в калорифере перед одноступенчатым воздухоподогревателем (3) и двухступенчатым (4)
Важным фактором является температура горячего воздуха /г в. При двухступенчатой схеме она выше. При прочих равных условиях это способствует снижению необходимой степени рециркуляции горячего воздуха и ослаблению действия а2.
Сопоставление рис. 1 и рис. 2 показывает, что влияние q на tg а и tgф paзлично. Рост тепловосприятия ВП (ВП7) уменьшает воздействие /пв и увеличивает /вп. Следует отметить, что при рециркуляции горячего воздуха с изменением значений /вп значения q меняются мало, и разброс расчетных точек вокруг приведенных кривых 1 и 2 на рис. 2 невелик. При этом возможная ошибка определения tg ф не превышает ±0,02 (±0,2° на 10° изменения /вп). При калориферном подогреве воздуха диапазон изменения q возрастает, и возможная ошибка увеличивается до 0,05.
Полученные зависимости tg а и tg ф от q можно использовать для определения расхода воздуха через ВП1. Например, при известном tg а по рис. 1 находим q, значение расходного безразмерного коэффициента определяем по формуле

где /", Г — энтальпии воздуха соответственно на выходе и входе ВП1.
Опытное значение QBn может быть также использовано для принятия значений tg а и tg ф. В этом случае для двухступенчатого воздухоподогревателя необходимо предусмотреть измерение температуры воздуха за первой ступенью.
В проведенных тепловых расчетах качество твердого топлива изменялось от 10,2 до 26,7 МДж/кг при сжигании на различных котлах.
Для приведения условий опытов к номинальным значениям /п в и /вп по предложенной методике корректируется Фух, а затем рассчитывается приведенное значение q2. В условиях эксплуатации изменение tg а и tg ф может служить для контроля уровня присосов в топке и пылесистеме.
От редакции. Предлагаемый метод может использоваться при проектных разработках, но он не может заменить данных, полученных в опытах на работающем котле, так как не учитывает реальное состояние котла (степень загрязнения воздухоподогревателя, состояние набивки РВП, места и значения перетоков воздуха в газовую часть и др.). Реальные зависимости &yx=f (/пв) и \—/ (*вп) У конкретного котла могут в значительной степени отличаться от полученных расчетным путем, рекомендуемым автором.

 
« Развитие, эффективность и перспективы гидроэнергетики   Расчет ресурсов для ремонта энергооборудования с использованием вычислительной техники »
электрические сети