ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

Q4 + Q5 + Q6 кДж/кг(м3)

QPP – располагаемое тепло, вносимое

в котел
Q1 – полезно используемое тепло, которое идет на
нагрев воды, ее испарение и перегрев пара
Q2 – потери тепла с уходящими газами
Q3 – потери тепла с химическим недожогом
Q4 – потери тепла с механическим недожогом
Q5 – потери тепла в окружающую среду через
обмуровку
Q6 – потери тепла с физическим теплом шлака

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

теплового баланса в процентах:

100 = q1 + q2 + q3

+ q4 + q5 + q6

4,5 – 7 %

2 – 5 %
(низкореакц. тв.т)

< 1 %

< 1 %

< 1 %

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

топочной камеры, кДж/кг;
Qкпе, Qвт – тепловосприятие пара в конвективных

поверхностях основного и промежуточного (вторичного) перегревателей, кДж/кг;
Qэк – тепловосприятие экономайзера, кДж/кг.

баланс котла. Это связано с тем, что теплота, отданная продуктами

сгорания воздуху в этой поверхности, возвращается снова в топочную камеру в виде горячего воздуха и дополнительно увеличивает теплосодержание газов в топке.

+ Qпроч
QPН – низшая теплота сгорания топлива
Qтл

– физическая теплота топлива, поступающего на сжигание
в горелки (учитывается при сжигании мазута)
Qф – теплота пара, поступающего в форсунки для
распыливания пара
Qв.вн – теплота, поступающая в котёл с воздухом при
подогреве его вне агрегата

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛА

Iух – Iх.в = I0г + (αух – 1)·I0в –

αух· I0х.в

I0г = V0г·сг·ϑух – энтальпия теоретического объёма уходящих газов при α=1

(αух – 1)·I0в – энтальпия избыточного воздуха в потоке газов при ϑух

I0х.в = V0в·св·tх.в – энтальпия теоретического объёма холодного воздуха

ПОТЕРЯ ТЕПЛА C УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

V0г·сг·ϑух + (αух – 1)·I0в – αух· I0х.в
V0г , ϑух

αух

На Q2 влияют

топливо

присосы

конвективные
поверхности
нагрева

ПОТЕРЯ ТЕПЛА C УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

газового тракта и увеличение затрат эл.энергии на тягу и дутье

увеличение интенсивности сернокислотной коррозии

Негативные
последствия

ПОТЕРЯ ТЕПЛА C УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

на поверхности нагрева;
2 и 2' – затраты на дорогое

и дешевое топливо;
3 и 3' – суммарные расчетные затраты;

ПОТЕРЯ ТЕПЛА C УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ
4 – сухое топливо (W < 0,7)
5 –влажное топливо (1-1,5)
При

большой влажности растет объем продуктов сгорания топлива и их удельная теплоемкость. Поэтому при охлаждении газов на одинаковое число градусов Δυух при большой влажности необходимо отвести большее количество теплоты, что требует дополнительного увеличения поверхности нагрева по сравнению с сухим топливом.
При более низкой стоимости влажного топлива увеличение поверхности не окупается, в результате оптимальная температура уходящих газов с повышением влажности растет

больше присос в газоходах, тем больше объем продуктов сгорания за

агрегатом, что увеличивает Q2

Присос холодного атмосферного воздуха в газоходах охлаждает продукты сгорания и снижает теплоотдачу за счет уменьшения температурного напора

Увеличении нагрузки на дымососы, а следовательно, и расхода электроэнергии на собственные нужды.

ПОТЕРЯ ТЕПЛА C УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

составляет:
Q3 = VCO·QCO + VH2·QH2 + VCH4·QCH4


В

нормальных режимах для низкореакционных твердых топлив эта потеря равна 0 (q3 = 0).

Для высокореакционных каменных углей, бурых углей, газа и мазута q3 <0,5%

ПОТЕРЯ ТЕПЛА ОТ ХИМИЧЕСКОЙ
НЕПОЛНОТЫ ГОРЕНИЯ

2 – реальная зависимость при номинальной нагрузке
3

– реальная зависимость при пониженной нагрузке

ПОТЕРЯ ТЕПЛА ОТ ХИМИЧЕСКОЙ
НЕПОЛНОТЫ ГОРЕНИЯ

воздуха в топке
качества смесеобразования
времени пребывания топлива в топке
температуры процесса горения,

которая зависит от теплотворной способности топлива, нагрузки котла, температуры горячего воздуха.

которое могло бы выделиться при дожигании несгоревших частиц, составляет:

Q4 = αун·Ар·Qк.о·Гун·/(1-Гун)

αун- доля уноса золовых частиц из топки
Ар – зольносьт рабочей массы топлива, %
Qк.о – расчётная теплота сгорания коксового остатка в уносе, МДж/кг
Гун – доля горючих элементов в общем уносе золы

ПОТЕРЯ ТЕПЛА ОТ МЕХАНИЧЕСКОЙ
НЕПОЛНОТЫ ГОРЕНИЯ

мазута q4 =

0 %

Для тв.т. при Vг > 25 % q4 = 0,5 – 1,5 %

Для тв.т. при Vг < 15 % q4 = 4 – 6 % (тв. золоуд.)
(антрацит) q4 = 2 – 4 % (жид. золоуд.)

ПОТЕРЯ ТЕПЛА ОТ МЕХАНИЧЕСКОЙ
НЕПОЛНОТЫ ГОРЕНИЯ

определённое количества тепла


Тепло, которое могло бы выделиться при дожигании несгоревших

частиц, составляет:
Q6 = αшл·Ар·(с·ϑ )шл

αшл - доля шлакоудаления в топке (αшл +αун =1)
Ар – зольность рабочей массы топлива, %

ПОТЕРЯ С ТЕПЛОМ
УДАЛЯЕМОГО ШЛАКА

ϑшл = 600-700 оС
При жидком шлакоудалении αшл

= 0,15-0,30, ϑшл =1400-1600 оС

q6 = 0

q6 = 0,5 – 1,5 %

ПОТЕРЯ С ТЕПЛОМ
УДАЛЯЕМОГО ШЛАКА

q2, q3, q4 существенно и по-разному зависит от избытка воздуха.

Необходимо установить оптимальное значение αт

определяющими являются q2 + q3
при сжигании твердого топлива определяющими являются

q2 + q4

с жидким шлакоудалением