Температура питательной воды на фоне проблем экономии топлива
Влияние температуры уходящих газов на показатели экономичности и надёжности работы котла. Использование водяного экономайзера как теплообменника, расположенного в газоходе. Анализ работы котла при изменении его нагрузки и температуры питательной воды.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.02.2017 |
Размер файла | 999,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.ru/
Температура питательной воды на фоне проблем экономии топлива
Б.А. Байрашевский, д.т.н.
Температура уходящих газов является одним из уязвимых показателей экономичности и надёжности работы котлов, особенно на участках, где конденсация водяных паров на поверхностях теплообмена приносит много хлопот эксплуатационному персоналу. При сжигании природного газа с избытками воздуха 0,06 парциальное давление водяных паров на выходе из котла и точка росы соответственно равны:
? 0,13 и 51 ч 52.
Во избежание коррозии (рис. 1) на поверхностях нагрева со стороны уходящих газов перед входом трубу целесообразно соблюдать условие:
> 51 ч 52
Причём, в процессе эксплуатации достаточно иметь превышение:
? + (5 ч 7)
Из учёта большой теплопроводности металла предельно-минимальное значение температуры воды на входе в экономайзер котла () может быть равным порядка
? + (5 ч 7) 60 ,
что (рис. 1) гарантирует антикоррозионный режим:
>
Здесь следует заметить, что процесс теплообмена в пограничном слое на стенке дымовой трубы, «охлаждаемой» наружным воздухом, аналогичен (рис. 2) процессу теплообмена в газоходе экономайзера. В отличие от последнего избежать коррозии (<) на внутренней стенке трубы (сохраняя температуру уходящих газов = const) можно путём установки теплоизоляции на её наружной стенке. В результате, как это видно на рис. 2, достигается условие:
> >
Экономичность работы котла определяется в основном двумя аргументами: температурой питательной воды с учётом упомянутого соотношения ? + (5 ч 7) 60 и величиной поверхности нагрева водяного экономайзера .
Условие ? + (5 ч 7) 60 реализуется путём установки теплообменника за деаэратором [1, 2]. В отличие от этого изменение поверхности нагрева = водяного экономайзера требует выполнения оптимизационных расчётов по сопоставлению ожидаемого эффекта и затрат на увеличение числа рядов труб в колонке водяного экономайзера. Принимая во внимание длительность рабочей и межремонтной кампаний котлов типа ДЕ, мероприятие по наращиванию поверхности нагрева = водяного экономайзера с целью удержания антикоррозионного режима при = 60 и, как следствие - предельно-минимального значения температуры уходящих газов - целесообразно. Путём простейшего анализа, рассматривая водяной экономайзер с поверхностью как теплообменник, расположенный в газоходе котла, определим общие тенденции изменения зависимости = . Согласно уравнениям теплопередачи и теплового баланса по газам и воде запишем:
= (- ), (1)
= 0,5(+), (2)
= 0,5(+), (3)
= (-), (4)
= (-), (5)
где , - коэффициент теплопередачи и плотность теплового потока через поверхность водяного экономайзера;
, - средние значения температур дымовых газов и воды в водяном экономайзере;
, и , - температуры газов и воды на входе и выходе из водяного экономайзера;
, и , - массовые расходы и теплоёмкости дымовых газов и воды.
В результате совместного решения (1) ч (5) определяем взаимосвязи:
, (6)
, (7)
(8)
На основании (7) с учётом (8) и (6) определяем частные производные, т. е. относительные приросты температуры уходящих газов от температуры питательной воды и от поверхности нагрева водяного экономайзера:
, (9)
. (10)
Уравнение (9) позволяет оценить темп прироста показателя от степени наращивания поверхности нагрева экономайзера =:
(11)
На основании анализа уравнений (9) ч (11) следует, что по мере возрастания поверхности нагрева экономайзера = температура уходящих газов снижается. Причём, темп этого снижения имеет характер асимптоты. Именно этот факт лежит в основе оптимизации путём наращивания поверхности нагрева экономайзера. В отличие от этого однозначность эффективности мероприятий по стабилизации [1] температуры питательной воды на уровне ? + (5 ч 7) 60 не вызывает сомнений.
Также (рис. 3) практический интерес представляют собой результаты сопоставления показателей котла в диапазоне нагрузок = 1800 ч 4000 кг/ч для двух режимов:
с одной стороны при = 60= const и значениях = f() = 67,1 ч 97,9;
аналогично с другой - при = 100 = const и = f() = 95,5 ч 62,4. экономайзер теплообменник вода котел
Возможности выявления минимальных значений показателей путём изменения температуры питательной воды в диапазоне = 95,5 ч 62,4 здесь очевидны. Как следует из данных, приведенных на рис. 2, при наличии теплоизоляции трубы не привычное в условиях эксплуатации значение температуры уходящих газов на уровне = 67,1 не представляет серьёзных опасений, т.к. исключает условия для создания очагов коррозии на её стенке изнутри. На рис. 4, 5 даны результаты расчётов, выполненных на основании того же программного файла КДЕ-6 с учётом аналитических зависимостей (9)ч(11).
Анализ результатов исследований, приведенных на рис. 1ч5 даёт полную ориентацию при формировании мероприятий по повышению экономичности работы котла типа ДЕ и соблюдении антикоррозионного режима его работы, как в газоходе водяного экономайзера, так и по тракту в дымовой трубе.
Выводы
1. Анализ показателей работы котла типа ДЕ по мере изменения его нагрузки и температуры питательной воды свидетельствует о том, что значение последней на уровне = 60 = const является оптимальным.
2. Уровень экономичности котла (, кг/Гкал) при установленном значении = 60 = const определяется размерами поверхностей экономайзера = и мероприятиями по исключению (возможно, путём теплоизоляции наружных поверхностей) выпадения росы на её внутренней стенке.
3. Регулирование температуры питательной воды по мере изменения нагрузки котла (с установленным теплообменником) представляет собой эффективный метод оптимизации режимов его работы.
Литература
1. Байрашевский Б.А. Модельные исследования на фоне задач энергосбережения. Энергетическая стратегия, №3, май-июнь 2012 г.
2. Байрашевский Б.А. Аудит паровой котельной: подводные камни. Энергетика и ТЭК, №2 (107), февраль 2012 г.
Приложение
Размещено на http://www.Allbest.ru/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Топливный тракт котла, выбор схемы подготовки топлива к сжиганию. Расчет экономичности работы котла, расхода топлива, тепловой схемы. Описание компоновки и конструкции пароперегревателя котла. Компоновка и конструкция воздухоподогревателя и экономайзера.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.06.2013Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса, технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки и сепаратора непрерывной продувки. Тепловой расчет котла, гидравлический расчет водовода технической воды, системы умягчения воды.
дипломная работа [585,1 K], добавлен 22.09.2011Расчет горения топлива и температуры газов после воздухоподогревателя. Определение теплоемкости компонентов уходящих газов. Нахождение кинематической вязкости и коэффициента теплоотдачи внутри труб. Подсчет потерь давления при движении дымовых газов.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.12.2021Устройство и назначение водогрейного отопительного котла Buderus Logano S828, принцип его работы. Обоснование требований к системе автоматического управления, разработка ее технической структуры. Выбор датчика температуры воды, пускателя и контроллера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.05.2012Строение теплообменных устройств с принудительной циркуляцией воды. Процесс автоматизации водогрейного котла КВ-ГМ-10: разработка системы автоматического контроля, регулирование температуры прямой воды, работа электрических схем импульсной сигнализации.
курсовая работа [973,2 K], добавлен 08.04.2011Термодинамическая эффективность работы котла-утилизатора. Расчет процесса горения топлива в топке котла, котельного агрегата. Анализ зависимости влияния температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе на калориметрическую температуру горения топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Применение аммиачной обработки питательной воды. Разработка структурной и функциональной схемы системы автоматизации регулирования кислотно-щелочного баланса питательной воды в трубопроводе теплоэнергоцентрали. Расчет параметров настройки регулятора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.04.2014Применение ИС программирования КОНГРАФ в работе над проектом регулятора температуры воды калорифера в зависимости от температуры наружного воздуха. Структурная схема алгоритма регулятора температуры горячей воды калорифера, разработка блоков проекта.
лабораторная работа [819,9 K], добавлен 25.05.2010Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева, тепловой и аэродинамический расчеты котла
курсовая работа [209,5 K], добавлен 13.05.2009Реконструкция газоотводящего тракта водогрейного котла ПТВМ-50, расположенного на котельной ЖМР-16. Установка конденсационных теплоутилизаторов и теплового насоса в газоотводящем тракте; использование уходящих продуктов сгорания, снижение расхода топлива.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.07.2013Расчет котла, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Конструкция котла и топочного устройства, характеристика топлива. Расчет топки, конвективных пучков, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчетная невязка теплового баланса.
курсовая работа [77,8 K], добавлен 21.09.2015Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.
контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010Определение теплосодержания и объёмов продуктов сгорания газо-воздушной смеси в отдельных частях котельного агрегата типа ДЕ. Тепловой расчёт топки и газохода, водяного экономайзера. Определение КПД и расхода топлива, температуры газов на выходе.
курсовая работа [163,3 K], добавлен 23.11.2010- Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла
Характеристика котла для производства перегретого пара. Функции регулятора уровня воды в барабане парового котла. Разработка технической структуры системы автоматизированного управления и функциональной схемы регулятора. Организация безударных переходов.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.12.2011 Принцип действия реле-регулятора температуры и устройства встроенной температурной защиты. Автоматический и ручной режим работы водонагревателя. Расчет допустимого тока работы котла при полной мощности. Выбор безопасных проводов и способ их прокладки.
курсовая работа [325,3 K], добавлен 06.01.2016Развитие котельной техники, состав котельной установки. Определение теоретических объёмов воздуха, газов, водяных паров и азота, расчёт энтальпий. Тепловой баланс котла, расчёт расхода топлива. Тепловой расчёт конвективного пучка и водяного экономайзера.
курсовая работа [58,1 K], добавлен 02.07.2012Описание устройства работы системы автоматического регулирования температуры поливной воды в теплице, определение передаточных функций системы по управляющему и возмущающему воздействиям. Анализ устойчивости системы по критериям Гурвица и Найквиста.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.09.2010Обоснование выбора типоразмера котла для ТЭС и турбины. Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки. Топливо. Его характеристики. Процессы и параметры топливного тракта. Схема топливоподачи. Тракты дымовых газов. Параметры.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 02.10.2008Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010Описание котла ДКВР 6,5-13 и схема циркуляции воды в нем. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Вычисление полезно-израсходованного тепла в котлоагрегате. Средние характеристики продуктов сгорания в топке. Описание кипятильного пучка.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.02.2012