Тепловые характеристики топки

Количество топлива, которое можно сжечь с минимальными потерями в данной топке для получения необходимого количества тепла, определяется размерами и типом топочного устройства, а также видом топлива и способом его сжигания. К качественным показателям работы топочного устройства относится величина потерь тепла вследствие химической неполноты сгорания и механического недожога. Численное значение этих потерь для различных топочных устройств различно; оно также зависит от вида топлива и способа его сжигания. Так, для камерных топок величина колеблется от 0,5 до 1,5%, для слоевых — от 2 до 5%(потери тепла); при камерном сжигании топлива составляет 1—6%, при слоевом 6—14%(недожог).

Конструктивные характеристики топки

 

Основными конструктивными показателями топки являются:

Объем топочной камеры (м3);

Площадь стен топки (м2);

Площадь, занимаемая лучевоспинимающей поверхностью (м2);

Площадь променесприймальнои поверхности (м2);

Степень экранирования стен топки;

Коэффициент тепловой эффективности топки

 

Важнейшая теплотехническая характеристика топочных устройств, основываясь на которой решают вопросы их конструкции и оценивают интенсивность работы, - тепловое напряжение объема топочного пространства. Оно выражается отношением Q/Vт и представляет собой количество теплоты, выделившейся при сжигании определенного количества топлива в единицу времени В и приходящейся на 1 куб.м объема топочного пространства, т.е.:qn = Q/Vт = Qpн B/Vт. (15.1)Единицей измерения q для является Вт/м3.

 

Если значение q будет превышать определенную числовую величину, установленную практически, то за время нахождения в топке топливо не сгорит полностью. Опыт эксплуатации котельных агрегатов показал, что для различных видов топлива, способов сжигания и конструкций топок допустимое значение qn изменяется в широких пределах. Например, для слоевых топок с неподвижной решеткой и ручным забросом топлива qn = 290 – 350 кВт/м3, у слоевых механизированных топок qх =290 – 465 кВт/м3, для камерных топок при сжигании угольной пыли qn = 145 – 230 кВт/м3, а при сжигании в них газа или мазута qх = 230 – 460кВт/м3.

 

В слоевых топках, в которых часть топлива сгорает в слое, а другая часть в топочном пространстве, применяют еще одну характеристику интенсивности тепловой работы топки, называемую тепловым напряжением зеркала горения и имеющую вид:qR=Q/R=Qpн/R. (15.2)

 

Единицей измерения для qR является Вт/м2; В – кг/с; Qрн – Дж/кг и для - R м3.

 

Эта характеристика представляет собой количество теплоты, выделившейся при сжигании определенного количества топлива в единицу времени и приходящейся на 1 м2 площади поверхности зеркала горения. Установлено, что чем больше qR, тем больше потеря теплоты от механического недожога вследствие уноса из пределов топки мелких, не успевших сгореть частиц топлива. Значения теплового напряжения зеркала золы, конструкции топки и т.д. и изменяются в широких пределах – от 350 до 1100 кВ/м2. Очевидно, что чем больше значение qu иqR для заданных размеров топки и одного и того же вида топлива, тем интенсивней (форсированней) протекает работа топки, т.е. больше сжигается топлива в единицу времени и больше вырабатывается теплоты. Однако форсировать топку можно лишь до определенного предела, ибо в противном случае возрастают потери от химической и механической неполноты сгорания и снижается КПД.

 

55. Топливо- углеродистые и углеводородистые ве­щества в основном растительного происхождения, которые при горении выделяют тепло.

По агрегатному состоянию: твердое, жидкое и газообразное.

По составу: органические и ядерные.

По происхождению: естествен­ные (добываемые из недр земли) и искусственные (получаемые путем химической или механической переработки естествен­ного топлива).

Классификация топлив приводится в таблице 3.1.

В состав го­рючей массы топлива входят углерод, водород, летучая сера, кислород. Основным горючим элементом топлива является углерод.

Технические характеристики даются в процентах по массе количества в топливе золы А^р, влаги W^p, летучих веществ V^p.

Химический состав топлива в виде состава горючей его части.

С^р + Н^р + S^р + О^р + N^p + A^p + W^p = 100%,

где С^р - содержание углерода, %;

H^p - водорода, %; S^р - летучей серы, %;

О^р - кислорода, %; N ^p - азота, %;

Состав газообразного топлива: (Н ₂ + CO + H₂S + C_mH_n) (горючие газы) + (CO₂ + SO₂ + N₂ + O₂) (негорючие газы) = 100%,

Важнейшая характеристика топлива - теплота сгорания топлива Q^p (МДж/кг или МДж/нм³), то есть количество теплоты, выделившееся при полном сгорании единицы топлива. Различают высшую (Q^р) и низшую (Qн) теп­лоту сгорания топлива.