Повна версія

Головна arrow Економіка arrow Економіка і управління в енергетиці

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Енергетичні характеристики котлоагрегатів

Котлоагрегати чи парогенератори є складні технічні споруди великих розмірів, висота яких порівнянна з висотою багатоповерхових будинків.

У топці котлоагрегату спалюється перетворений в дрібний пил вугілля, газ або розпилений мазут при температурах від 1500 до 2000 ° С.

Для більш повного спалювання палива в котлоагрегате в топку вентиляторами в великих кількостях подається підігріте повітря. Тепло, що виділяється в процесі згоряння палива, нагріває воду, яка циркулює в екранних трубах, перетворюючи її на пару, і збільшує його температуру і тиск до номінальних значень.

Продукти горіння димосмоками витягуються з парогенератора і подаються в очисні пристрої, а потім направляються в димову трубу.

Вода, що подається в котел, попередньо очищається від домішок, вміст яких допускається менше ніж в питній воді. Очищення води проводиться в спеціальних пристроях - живильниках.

За конструктивним виконанням котлоагрегати поділяють на барабанні та прямоточні.

В барабанному котлоагрегате є сталевий барабан, у верхній частині барабана - пар, а в нижній - вода (рис. 3.36).

Принципова схема котлоагрегату барабанного типу

Мал. 3.36. Принципова схема котлоагрегату барабанного типу

В барабанному котлоагрегате відбувається природна циркуляція води і пароводяної суміші за рахунок їх різної щільності. Зі збільшенням температури і тиску пари зменшується різниця в щільності води і пари, що погіршує циркуляцію.

У прямоточном котлоагрегате немає барабана, і циркуляція води створюється насосами (рис. 3.37).

Прямоточні котли вимагають порівняно з барабанними найбільш якісного регулювання подачі води, а також пред'являють дуже високі вимоги щодо її хімічної чистоти.

Котлоагрегат забезпечує першу стадію перетворення енергії на електростанції. При загальному рівнянні Еподв = f (Епол) для котлоагрегату існують дві аналітичні залежності:

Принципова схема котлоагрегату прямоточного типу

Мал. 3.37. Принципова схема котлоагрегату прямоточного типу

  • 1. Вагова - годинна витрата натурального палива від годинникового виробництва пара або продуктивності котла , т н.т. / ч.
  • 2. Видаткова - годинна витрата умовного палива від годинникового виробництва тепла , т пара / ч.

Схема енергобалансу котлоагрегату представлена на рис. 3.38, де - тепло палива, що спалюється в топці; - Тепло надходить в турбоагрегат; - Втрати тепла з димовими газами; - Втрати тепла з хімічним недожогом палива; - Втрати тепла з механічним недожогом палива (при газі відсутні); - Втрати тепла з продувкою котлоагрегату; - Втрати тепла з витоками; - Втрати тепла в навколишнє середовище (тепловипромінювання).

При загальному ККД енергетичних котлоагрегатів рівному 90 + 96% нижче 90% ККД мають котлоагрегати, що працюють на торфі, від 90 до 93,5% - на вугіллі, від 94 до 94,5% на мазуті

Схема енергобалансу котлоагрегату

Мал. 3.38. Схема енергобалансу котлоагрегату

і 96% - на газі. Отже, втрати котлоагрегатів складають у витраті палива від 4 до 10%.

Основними енергетичними характеристиками котлоагрегату в залежності від навантаження є.

1. Коефіцієнт корисної дії ,%:

2. Видаткова характеристика , т у.п. / год:

де 7 - теплота згоряння умовного палива, Гкал / т у.п.

3. Відносний приріст витрати палива , т у.п. / Гкал:

де - відносний приріст втрат палива, т у.п. / Гкал.

4. Питома витрата палива , кгу.т. / Гкал:

Загальний вигляд енергетичних характеристик котлоагрегату представлений на рис. 3.39.

Загальний вигляд енергетичних характеристик котлоагрегату

Мал. 3.39. Загальний вигляд енергетичних характеристик котлоагрегату

Всі характеристики мають три зони в залежності від величини навантаження котлоагрегату: технічного мінімуму навантаження, економічного навантаження, форсування.

Перша - зона технічного мінімуму навантаження. Діапазон навантаження цієї зони відповідає 30 + 40% від номінального навантаження.

Величина технічного мінімуму навантаження залежить від конструкції котлоагрегату, умов циркуляції води і виду палива, що спалюється. При роботі на паливі з малим вмістом летких речовин (антрацит) величина технічного мінімуму може досягати 60-70% від .

Перша зона характеризується низькими значеннями ККД котлоагрегату та відповідно великими значеннями питомих витрат. Ця зона, крім низької економічності роботи котлоагрегату, характеризується нестійкістю режиму горіння і є практично неробочої зоною. Тому при розподілі навантаження між котлоагрегатами ця зона не представляє практичного інтересу.

Друга зона відповідає найбільш економічним навантаженням котлоагрегату до 80 + 85% від . Зона характерна найбільшими значеннями ККД і найменшими значеннями питомих витрат, які мало змінюються в межах свого діапазону.

Третя зона, або зона форсування, характеризується різким зростанням витратної характеристики за рахунок швидкого зростання втрат, що не компенсується зростанням навантаження котлоагрегату та призводить до зниження ККД і зростанню питомих витрат палива. Зростання втрат в цій зоні визначається труднощами синхронного регулювання процесу горіння в котлоагрегате.

Розглянемо докладніше видаткову енергетичну характеристику котлоагрегату , яка представляє собою увігнуту криву з безперервно зростаючою величиною відносного приросту b '.

У загальному випадку кривизна видаткової характеристики в трьох названих зонах є незначною. Тому увігнуту криву видаткової характеристики котлоагрегату можна замінити ламаною лінією, що складається з трьох прямолінійних відрізків (рис. 3.40).

Видаткова енергетична характеристика котлоагрегату, що складається з прямолінійних відрізків

Мал. 3.40. Видаткова енергетична характеристика котлоагрегату, що складається з прямолінійних відрізків

При вирівнюванні видаткової енергетичної характеристики до уваги зазвичай приймаються тільки друга і третя зони. Графік характеристики при цьому має вигляд, представлений на рис. 3.41, а її аналітичний вираз, т у.п. / год:

де і - відносні прирости втрат II і ІІІ зони, т у.п. / Гкал.

Видаткова енергетична характеристика котлоагрегату з урахуванням другий і третій зони

Мал. 3.41 . Видаткова енергетична характеристика котлоагрегату з урахуванням другий і третій зони

 
<<   ЗМІСТ   >>