Введение в специальность: Учебно-методическое пособие для студентов специальности "Промышленная теплоэнергетика", страница 12

          Вот почему при горении топлива в котельных установках используется лишь его низшая теплота сгорания, которую обозначают Q^р_н.

          Для сравнения экономичности ТЭС и котельных введено понятие условного топлива, имеющего теплоту сгорания Q_у.т. = 29,33 МДж/кг (7000 ккал/кг). Потребление разных видов топлива котлами может быть пересчитано в условное топливо по соотношению:

,

где В_у.т., В – расход условного и натурального топлива, кг.

          Расчет процессов горения выполняют на основе химических уравнений по которым определяют количество воздуха, требующееся для горения, и состав получающихся продуктов сгорания.

          Количество воздуха, подсчитанное по уравнениям горения, называется теоретически необходимым количеством,  обозначают его V^о, относят к нормальным условиям и измеряют в м³/кг топлива.

          При проектировании теплотехнических агрегатов нужно знать количество образующихся газов (продуктов сгорания), чтобы правильно рассчитать газоходы, дымовую трубу, выбрать устройство (дымосос) для удаления этих газов и т.д.

          Получаемые продукты сгорания удобно разделять на сухие газы и водяной пар.

,

где . Это не химическая формула, а условное обозначение суммы процентного содержания по объему газов СО₂ и SО₂.

Контрольные вопросы для самопроверки

          1. Что такое топливо и какие требования предъявляются к нему?

          2. Каковы потенциальные запасы органического топлива на нашей планете?

          3. Что подразумевается под энергетическим топливом?

          4. Как классифицируют топливо по агрегатному состоянию и по происхождению?

          5. Какие виды топлива применяют для сжигания в котельных установках?

          6. Каков элементарный состав топлива?

          7. Что такое высшая и низшая теплота горения?

          8. Что такое условное топливо?

          9.Что такое коэффициент расхода воздуха?

          10. Какие условия необходимо создать для сжигания топлива?

4. Котельные  установки  и  парогенераторы

4.1. Назначение и элементы котлоагрегата

Паровой котел – это устройство, в котором для получения пара требуемых параметров используют теплоту, выделяющуюся при сгорании органического топлива.

Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности, которые по протекающим в них процессам подразделяются на нагревательные, испарительные и перегревательные, а по способу передачи теплоты – на радиационные, конвективные и радиационно-конвективные.

Котельные агрегаты прежде всего классифицируют по их назначению.

Котельные, предназначенные для снабжения паром производственных потребителей, а горячей водой – для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения называют производственно-отопительными.

Котельные, обеспечивающие потребителей только горячее водой на отопление жилых домов, учреждений и производственных зданий, называются отопительными.

Котельные агрегаты, устанавливаемые на тепловых электростанциях, называют энергетическими.

По отношению продуктов сгорания и воды (водяного пара) котельные агрегаты называются газотрубными, при обратном расположении – водотрубными.

По выдаваемому рабочему телу котельные агрегаты называют паровыми или водогрейными.

По способу создания движения рабочего тела подразделяют котельные агрегаты с естественной циркуляцией, называемые барабанными, и прямоточные.

Исторически развитие паровых котлов шло в направлении повышения паропроизводительности, параметров производимого пара (давления и температуры), надежности и безопасности в эксплуатации, увеличения экономичности (КПД) и снижения массы металлоконструкции, приходящейся на 1 т вырабатываемого пара.

Все эти направления реализованы за счет конструирования топок с полным их экранированием, перехода со слоевого способа сжигания на камерный (факельные), путем решения проблем в металлургии (для обеспечения высоких параметров пара) и водно-химических режимах.