Вопрос № 95 Присосы воздуха в газовый тракт и их влияние на экономичность парогенератора

Изменение присосов воздуха по газовому тракту. Газовый тракт котлоагрегатов, не работающих под наддувом (при работе котла под наддувом αт=αор и сохраняется неизменным по всему ГТ, т.к. все его газоходы в этом случае имеют изб. давление и выполнены газоплотными за искл. регенеративного ВЗП), находится под разрежением. В связи с этим любые неплот­ности газового тракта служат источником присосов наружного воздуха.

Наиболее уязвимыми местами для возникновения неплотно­стей являются сопряжения отдельных элементов обмуровки с ме­таллическими деталями и трубами котлоагрегата, сварные соеди­нения обшивки, элементы и трубы воздухоподогревателя.

Присосы воздуха в топку приводят к  αт, что улучшает ус–я перемешивания и обеспечивает лучшее сгорание тл   экономичность, но при этом присосы воздуха в любом газоходе котлоагрегата вызывают  объема газов (т.е.  расход э/э на привод ТДМ), потери тепла с уходящими газами и  к.п.д. котлоагрегата. Эти изменения наиболее значи­тельны для участков с поверхностями нагрева, перед которыми имеют место присосы воздуха. На работу котлоагрегата в целом увеличение присосов влияет тем более значительно, чем ближе к топке расположен газоход с увеличившимися присосами. Увели­чение присосов в верхней части конвективного газохода приво­дит к некоторому росту температуры уходящих газов.

 αт   Vг  tг на выходе из топки, т.к. тепловосприятие зависит от t 1:1, а от Vг в степени 0,6 ⇒ tг  быстрее, чем конвективное тепловосприятие ⇒  tух и  Нг при этом  q2 и  ηк.  αт на 1 %   tпп на 8–10 градусов.

В общем случае увеличение потери q₂ за счет увеличения из­бытка воздуха в уходящих газах Δα_ух, являющегося результатом присосов воздуха в газоходы, определяется по приближенной формуле: .

 q2   ηк, т.к. ηк бр = 100-q2-q3-q4-q5-q6.

Для современных котлоагрегатов величина присосов воздуха в топку , в конвективных газоходах присосы составля­ют величину порядка = 0,01 —0,03 в каждом пакете поверхности нагрева, присосы воздуха в газоходы трубчатых воздухоподо­гревателей достигают около 0,05, в регенеративных — 0,1—0,25.

Источником присосов в области воздухоподогревателя мо­гут быть неплотности его трубной системы. В этом случае изме­няются как аэродинамические, так и тепловые характеристики воздухоподогревателя: расход воздуха на отдельных участках, сопротивление воздухоподогревателя, а при предельной загруз­ке вентиляторов уменьшается расход горячего воздуха. При этом  паропроизводительность котлоагрегата и значитель­но  потеря тепла с уходящими газами q₂.

Вопрос № 96 Зависимость потери q2 от температуры уходящих газов и присосов воздуха. Оптимальные температуры уходящих газов.

Это потеря с тем что продукты сгорания после прохождения ГТ котла не охлаждаются до температуры окр. воздуха, а имеют еще достаточную температуру.

Q2=Нух–Нх.в.=Н⁰г+(αух–1)*Н⁰в–Нх.в.,

где Н⁰г=V⁰г*Сг*υух – энт. ух. газов при α=1;

(αух–1)*Н⁰в – энт. изб. воздуха при температуре ух. газов. ⇒ что главным фактором влияющим на потери Q2 является υух зависящая от размера поверхности нагрева, омываемой продуктами сгорания, и интенсивности отдачи теплоты этим поверхностям. Эта связь хорошо видна из уравнения конвективного теплообмена:

F=Q/(k*Δt)

F – поверхность нагрева, м2

Q – тепловосприятие поверхности нагрева, кДж/кг

k –коэф–т теплопередачи, кВт/(м2*К)

Δt –температурный напор м/у газами и рабочей средой в поверхности нагрева,ºС.

 υух ⇒  Δt при этом тепловосприятие пов–ти нагрева д.б.  ⇒  F при этом  затраты э/э на тягу, т.к. растет сопротивление ГТ.  υух  эф–ть использования тл. и его перерасходу. Поэтому выбор υух является технико–экономической задачей. Для ее решения необходимо определить минимальные годовые затраты. С  υух, затраты на металл пов–тей нагрева , а на тл  и наоборот υух opt соответствует минимуму годовых расчетных затрат.

З=Sгод+nКп.к.

На υух opt влияет и влажность топлива при этом V продуктов сгорания и их теплоемкость значительно    пов–ть нагрева и потеря энергии на преодоление сил сопротивления ⇒ чем  влажность тл, тем  д.б. поверхность нагрева. При этом при  цены тл, при др. неизменных ус–я получается больше стоимость сэкономленного тл, что окупает более развитую поверхность нагрева и позволяет  υух opt.

При выборе υух opt учитывается возможность низкотемпературной коррозии пов–тей нагрева, поэтому при сжигании сернистых тл υух принимается более высокой.

υух выбирают в пределах 120–160 ºС.

Потеря теплоты с ух. газами сильно зависит от αух. Чем  изб. воздуха в топке и больше присосы в газоходах, тем больше объем продуктов сгорания за агрегатом, что  Q2. При этом  нагрузка на ДС ⇒  расход э/э.

Потеря q2 является наибольшей и составляет 5–8 %.