3.5. Методические указания к проведению лабораторных работ

В большинстве случаев лабораторный практикум выполняется в котельной или на промпредприятии.

При проведении лабораторных работ студент руководствуется инструкциями по эксплуатации и технике безопасности соответствующих предприятий. Без разрешения дежурного персонала запрещается закрывать или открывать какие-либо вентили, краны, задвижки, приборы и другое оборудование.

Студенты, обучающиеся по системе ДОТ, выполняют лабраторный практикум расчетно-графическим способом или при возможности в котельной, на ТЭЦ своего города, отчет по работам вывешивают на учебный сайт

По каждой лабораторной работе на основании протокола наблюдений необходимо составить отчет и сдать на кафедру.

Лабораторная работа 1. Расчет теплового баланса и расхода топлива парового котла

1. Цель работы

Приобретение навыков расчета теплового баланса, расхода топлива и КПД котла по показаниям приборов в процессе его эксплуатации.

2. Основные теоретические положения

Соотношение, связывающее приход и расход теплоты в котле, представляет его тепловой баланс. Для работающего парового котла тепловой баланс составляют на основании результатов теплового испытания с целью определения эффективности его работы, его КПД. При тепловом расчете баланс составляют, используя нормативные данные для расчета часового расхода топлива в топку котла.

Составляют баланс по приходным и расходным статьям на 1 кг твердого или жидкого топлива или на 1 м³ газообразного топлива при 0°С и 0,098 МПа.

,

где - располагаемая рабочая теплота;

- низшая теплота сгорания рабочей массы топлива;

Q_фт - физическая теплота топлива;

Q_фв - физическая теплота воздуха (учитывается только при подогреве воздуха вне котла, т.е. от посторонних источников теплоты); если воздух холодный, то

,

( - коэффициент избытка воздуха, подаваемого в топку; _уг - коэффициент избытка воздуха на выходе из котла;

- энтальпия теоретически необходимого для горения холодного воздуха; - энтальпия холодного воздуха, поступившего в газоход с присосами);

Q_пар - теплота пара при паровом распыливании мазута;

Q_экз, Q_энд - теплота экзотермических и эндотермических реакций;

Q_эл - учитывают только при выработке пара с использованием в качестве источника теплоты электроэнергии.

,

где Q_пол - теплота, затраченная на выработку пара;

, (D - выход пара; B - расход топлива; h_пп и h_пв - энтальпии перегретого пара и питательной воды).

Остальные слагаемые - тепловые потери:

где H_уг - энтальпия уходящих из котла газов;

Q_хн, Q_мн - потери от химической и механической неполноты сгорания;

Q_но - потери от наружного охлаждения внешних ограждений;

Q_фш - потери с физической теплотой шлаков;

Q_охл - потери на охлаждение балок; панелей, не включенных в циркуляционную систему котла;

Q_акк - расход или приход теплоты в неустановившихся режимах, для установившихся состояний Q_акк=0.

Приравнивая приход теплоты и расход ее, получим

.

или

.

Разница между энтальпией уходящих газов и теплотой холодного воздуха - это потеря теплоты с уходящими газами:

.

С учетом этого общее уравнение теплового баланса или имеет вид

.

Если принять за 100 %, то уравнение прямого баланса можно записать в виде

,

где ; и т.д.

Составляющие баланса обычно обозначаются

q_полq₁; q_угq₂; q_хнq₃; q_мнq₄; q_ноq₅; q_фш+охлq₆.

КПД брутто котла как отношение полезно затраченной теплоты к израсходованной может быть найдено из уравнения прямого баланса, %

или по обратному балансу, %

.