Файл: Мейкляр, М. В. Паровые котлы электростанций [учеб. пособие].pdf

утечке воды и пара через разные неплотности и из-за различных других причин. К непроизводительным поте­ рям следует отнести и затрату тепла топлива, сжигае­ мого при растопке котла.

Коэффициентом полезного действия котла б р у т т о называют число, показывающее, какая часть тепла, вво­ димого с топливом в котел, используется в нем для по­ лучения пара.

У котлов большой производительности обычно используется около 90% тепла, выделяемого при сгора­ нии топлива, и непроизводительно теряется около 10% тепла. Чем более совершенна конструкция котла и чем более качественно производятся его ремонт и обслужи­ вание, тем меньший процент тепла расходуется бес­ полезно.

На рис. 5-6 показано, насколько различаются потери тепла и к. п. д. брутто у пылеугольного и газомазутно­ го котлов одной производительности. При почти одина-

Рис. 5-6. Потери тепла и к. п. д. брутто однокорпуспых котлов сверх­ критического давления производительностью 1000 т/ч, не оборудо­ ванных цельносварными трубными панелями.

75

ковой температуре уходящих газов (около 140 °С) поте­ ря тепла с этими газами оказывается более высокой в пылеугольном котле. В значительной мере это связа­ но с тем, что сжигание угля происходит при большем избытке воздуха. Потеря тепла от механического недо­

неполноты горения мазута. Повышенная потеря тепла в окружающую среду пылеугольных котлов обусловлена большей наружной поверхностью их топки и газоходов. И, наконец, у пылеугольных котлов приходится учиты­ вать потерю тепла с зыходящим из топки шлаком.

Коэффициент полезного действия котла брутто мож­ но определить по балансу тепла, не вычисляя раздельно значения всех потерь.

Следовательно, каждый час в топку вводится 27 100 -5 500=149,1 млн. ккал тепла. Вода входит в котел с температурой 215 °С и энтальпией (теплосодержанием) 221 ккал/кг. Выходящий из котла пар имеет температуру 540 °С и энтальпию 832 ккал/кг (значения энтальпии можно найти в специальных таблицах).

Таким образом, каждый килограмм воды получает в котле 832— —221=611 ккал. Количество тепла, получаемое котлом в час, равно

611 -220 000=134,4 Гкал.

Следовательно, в котле используется

тепла, выделившегося при сжигании топлива, т. е. в рассмотренном примере к. п. д. котла брутто составляет 90%.

Кроме к. п. д. котла брутто на электростанциях опре­ деляют к. п. д. нетто, в котором, кроме упомянутых потерь, учитывается и тепло, затрачиваемое на выработ­ ку расходуемой в котельном цехе электроэнергии. Коэф­ фициент полезного действия нетто котлов большой про­ изводительности примерно на 2—4% меньше, чем к. п. д. брутто. При сжигании мазута или газообразного топлива основная часть этой электроэнергии расходуется на ра­ боту дутьевых вентиляторов и дымососов. При сжигании твердого топлива приходится, кроме того, затрачивать электроэнергию на его размол и на работу вентилято­ ров пылеприготовительнвй установки.

Снижение к. п. д. котла в результате расхода элек­ троэнергии на работу всех этих механизмов можно определить по номограмме рис. 5-7. Для расчета нужно

76

предварительно узнать к. п. д. брутто турбинного цеха, среднюю низшую теплоту сгорания сжигаемого топлива и расход этого топлива за то время, в течение которого измерялся расход электроэнергии (обычно за 1 ч).

Номограммой можно пользоваться и при сжигании под котлом газообразного топлива. Тогда его расход определяют в тыс. м3/ч, а теплоту сгорания — в ккал/м3.

Q= 17 000 - 9 060 = 154,0 Гкал.

По номограмме рис. 5-7 можно определить, что этот расход элек­ троэнергии сопряжен со снижением к. п. д. котла на 1,7%. На ней, как и на предыдущих номограммах, ход графического расчета указан стрелками и пунктирными линиями.

С внедрением энергоблоков мощностью 300—800 МВт намного возросла ценность того количества топлива, ко­ торое может быть сэкономлено машинистом котла при выборе им лучшего из возможных топочных режимов. Повышение экономичности работы одного современного крупного котла даже на 0,5% обеспечивает сбережение нескольких тысяч тонн угля или мазута в год. При таких масштабах расхода топлива необходима особо тщатель­ ная проработка различных вариантов ведения эксплуа­ тации котельного агрегата.

Уменьшение коэффициента избытка воздуха в топке от 1,20 до 1,12 привело к снижению расхода электроэнергии дымососами и дутьевы­ ми вентиляторами за каждый час работы от 4,51 до 4,25 МВт-ч, но среднее содержание горючих веществ в уносе возросло от 14 до 18%. Нужно оценить влияние такого изменения режима на к. п. д. котла нетто.

При уменьшении подачи в топку воздуха происходило снижение температуры выходящих из котла дымовых газов от 118 до 116°С, вследствие чего потеря котла с уходящими газами уменьшилась при­ мерно на 0,1 %.

Изменение коэффициента избытка воздуха в топке от 1,20 до 1,12 сопровождалось его изменением в уходящих газах от 1,45 до

возросла от 2,9 до 3,9%, т. е. на 1,0% (рис. 5-5).

По номограмме рис. 5-7 можно найти, что до изменения топочно­ го режима расход электроэнергии дымососами и вентиляторами обу­ словливал снижение к. п. д. котла на 1,7% (при к. п. д. турбины 36,0% и среднем расходе топлива котлом 112 т/ч, т. е. при выделении

77

Несмотря на достигаемую экономию электроэнергии и уменьше­ ние потери тепла с уходящими газами, рассматриваемое изменение топочного режима снижает экономичность котла и, следовательно, не­ целесообразно.

Глава 6 ПЫЛЕ-

ПРИГОТОВЛЕНИЕ

6-1. Пылеприготовительные установки с барабанными мельницами

Углеподающие механизмы. На рис- 6-1 упрощенно изображена одна из схем пылеприготовительной уста­ новки с барабанной шаровой мельницей. Большинство котлов, работающих на твердом топливе, оборудуется двумя или тремя подобными установками.

До поступления в котельный цех уголь проходит че­ рез дробильную установку, в которой измельчаются наи­

ме в разрезе. Они представляют собой гибкие беско­ нечные ленты, движущиеся по роликам и несущие уголь

дого из котлов. Емкость бункера должна обеспечить ра­ боту котла в течение нескольких часов.

Под бункером имеется шибер, который закрывают при длительной остановке котла. Топливо самотеком

скребками, концы которых прикреплены к двум цепям. Подача угля регулируется изменением подъема ножа. Топливо совершает в питателе сложный путь. Сначала оно движется с верхними скребками (на рис. 6-2 — на­ лево), затем перед поворотными колесами высыпается на нижние скребки и движется в обратном направлении по пути, указанному на схеме стрелками. При такой

79