Количество воздуха,необходимое для сгорания топлива

При стабильном составе топлива и постоянной нагрузке котлоагрегата увеличение присосов воздуха по тракту котла можно определить при помощи газоанализатора. Кстати, контроль присосов воздуха необходимо осуществлять ежемесячно, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок» (хотя, если честно, примеров ежемесячного контроля присосов воздуха на котлоагрегатах в своей практике не встречал).

Присосы воздуха в топку котлоагрегата существенно влияют на тепловую работу котла.

Снижение температуры газов в результате излишнего поступления холодного воздуха уменьшает количество тепла, передаваемого излучением.

По экспертным оценкам, увеличение присосов воздуха в топку на 0,1 снижает количество тепла, передаваемого излучением, до 5 %. Уменьшение тепловосприятия радиационными поверхностями нагрева вызывает перегрузку последующих конвективных поверхностей, в связи с чем температура дымовых газов увеличивается.

К примеру, присос воздуха в топку Δα_т=0,1-0,2 повышает температуру уходящих газов на 3-8⁰С.

Присосы воздуха в газоходы котлоагрегата понижают температуру дымовых газов в зоне присосов и уменьшают количество тепла, переданного поверхностями нагрева, расположенным за местом присоса. В результате этого в последующих по ходу газов поверхностях нагрева увеличивается температура дымовых газов.

6) Если уровень воды снизился ниже нижнего допустимого, но ещё определяется по водоуказательному стеклу, котёл можно подпитать, открыв задвижку на обводной (байпасной) линии вокруг регулирующего клапана. В противном случае, котёл должен быть немедленно отключён (остановлен) действием защит или персоналом. Поэтому, если в данной ситуации не сработала автоматика безопасности, оператор осуществляет аварийную остановку котла. Для этого необходимо немедленно прекратить подачу топлива и сопутствующих компонентов (воздуха, пара) и резко ослабить тягу.

Отключить котёл от главного паропровода и при необходимости выпустить пар через при­поднятые предохранительные клапана.

УПУСК ВОДЫ. Возможные причины:

· неисправность или отключение автоматики питания

· неисправность водоуказательных приборов

· остановка или неисправность питательных насосов

· отсутствие воды в аккумуляторном баке деаэратора

· разрыв питательного трубопровода, экранных или кипятильных труб

· неправильные действия персонала при продувке котла

· большой пропуск продувочной или спускной арматуры

Действия оператора:

· Прекратить подачу топлива

· Прекратить вентиляцию топки путём остановки дымососа и вентилятора

· Если производилась продувка, - прекратить её

· Прекратить питание котла, закрыв вентиль на питательной линии

· Закрыть парозапорную арматуру котла.

Категорически запрещается подпитка котла. Заполнение котла водой с целью определения возможных повреждений при упуске воды можно производить только по распоряжению начальника котельной и охлаждения барабана котла до температуры окружающего воздуха.

7) Горением называют процесс быстрого химического соединения горючих элементов топлива с окислителем (обычно с кислородом воздуха), сопровождающийся выделением теплоты и света.

Факел – один из видов пламени, который образуется при струйной подаче топлива и воздуха в печь. В факеле, который имеет конкретные формы и размеры, происходят единовременно процессы непосредственно горения, подогрева смеси до температуры воспламенения и перемешивания.

В теории горения различают гомогенное и гетерогенное горение. Гомогенное горение происходит в объеме, а гетерогенное горение – на поверхности капелек, а затем, после испарения летучих составляющих – на сажистых частицах. Чем меньше размер частиц жидкого топлива, тем больше будет удельная поверхность взаимодействия жидкой фазы с газовой. Поэтому распыление жидкого топлива позволяет сжечь больше топлива в единице объема, т. е. интенсифицировать горение.

Гомогенное горение может происходить в двух случаях, которые называются кинетическим и диффузионным. В кинетическом случае в зону горения (скажем, в рабочее пространство печи) подают заранее подготовленную топливно-воздушную смесь. Главная часть процесса – это непосредственный прогрев смеси и окисление горючих составляющих топлива и горение. При этом факел становится коротким и высокотемпературным. Предварительный подогрев смеси или обогащение воздуха кислородом ускоряют процесс горения: подогрев практически всех газовоздушных смесей до 500 °С способствует увеличению скорости горения почти в 10 раз.

Но температура предварительного подогрева смеси не должна превышать температуры ее воспламенения. При диффузионном горении процессы прогрева, смешения смеси и горения осуществляются в факеле одновременно. Наиболее медленная стадия – встречная диффузия молекул микро– и макрообъемов газа и воздуха, другими словами – смесеобразование. Поэтому факел будет длиннее, чем в первом случае. В стремлении сократить длину факела производят дробление газового и воздушного потоков на отдельные струйки. Также уменьшить факел помогает увеличение скоростей струй и направление потоков газа и воздуха под углом друг к другу и т. д.

Воспламенение смеси горючего газа и воздуха возможно только при их определенном соотношении. Их предельные соотношенияназывают концентрационными пределами. Различают нижний и верхний пределы, определяемые предельным содержанием горючего газа в смеси, %. Для водорода пределы имеют значения 4,1 – 75; оксида углерода – 12,5-75; метана – 5,3-14; коксового газа – 5,6-30,4, а для природного газа – 4-13.

В теплотехнике часто используют понятие теплового напряжения, под которым подразумевают количество теплоты, выделяющееся при сжигании топлива в единицу времени, отнесенное к 1 м3топки или рабочего пространства печи. Для жидкого топлива оно доходит до 600 кВт/м3, а для газообразного – вдвое больше.

8) Водный режим котла - поддержание определенных качеств, показателей поступающей в паровой котел питательной и циркулирующей в нем котловой воды предохранения поверхности нагрева котла и пароперегревателя, а также паровых турбин от отложения солей и коррозии. Вода на разных стадиях процесса в котлах-агрегатах имеет различные названия: исходная, получаемая непосредственно из источников водоснабжения и подвергаемая дальнейшей обработке; добавочная подпиточная, специально приготовляемая в установках очистки воды и предназначаемая для питания парового и водогрейного котлов, дополнительного к возвращаемому конденсату; питательная вода — подаваемая питательными насосами в котел; котловая вода — циркулирующая в контуре котла. Качество исходной, подпиточной, питательной и котловой воды характеризуется: количеством взвешенных частиц, сухим остатком, общим солесодержанием, жесткостью, щелочностью, содержанием кремниевой кислоты, концентрацией водородных ионов и наличием коррозионно-активных газов. Чистота внутренних поверхностей нагрева котла помимо надлежащей обработки питательной воды обеспечивается поддержанием в паровых котлах с естественной циркуляцией фосфатного режима котловой воды.

9) Загрязнение поверхности конденсаторных трубок отло­жениями солевого или биологического характера (обычно со стороны охлаждающей воды) увеличивает температур­ный напор в конденсаторе и соответственно давление от-

работавшего пара. Ухудшение вакуума по сравнению с нор. мативным значением, соответствующим чистой поверхности трубок, приводит к значительному снижению эконо­мичности турбоустановки, а иногда и к ограничению мощности турбины. Например, для турбин с параметрами све­жего пара 240 кгс/см², 540°С ухудшение вакуума на 1% приводит к увеличению удельного расхода тепла примерно на 0,9-1,5% при номинальной нагрузке турбоагрегата. В связи с этим при эксплуатации турбины должен осуществляться тщательный контроль чистоты поверхности конденсаторов и должны приниматься своевременные меры к ее очистке.

Загрязнение трубных досок конденсатора увеличивает его гидравлическое сопротивление, из-за чего уменьшает­ся расход охлаждающей воды и ухудшается вакуум. По­этому следует контролировать гидравлическое сопротив­ление по перепаду давлений на входе в конденсатор и выходе из него при определенном расходе охлаждающей воды. При превышении нормативного сопротивления дол­жна производиться чистка.

Следует учитывать, что периодические очистки трубок конденсаторов не решают полностью задачи поддержа­ния максимально возможной экономичности. Постепен­ный рост количества отложений на трубках, образующихся в период между двумя чистками, приводит к работе тур­бины с некоторым вакуумом, более низким, чем вакуум при чистом конденсаторе. Кроме того, для высококаче­ственной очистки трубок требуются останов или сниже­ние нагрузки турбины и значительные трудозатраты. По­этому очень важно проводить профилактические мероп­риятия, предотвращающие загрязнение трубок кон­денсаторов и связанное с ним ухудшение вакуума.

Эти мероприятия определяются в зависимости от ха­рактера и состава отложений.

При органическом загрязнении трубок на поверхнос­ти трубной системы с водяной стороны оседают микроор-

ганизмы и водоросли, содержащиеся в циркуляционной воде, забираемой из естественных или искусственных во­доемов. Под влиянием благоприятных температурных условий в конденсаторе микроорганизмы, закрепившиеся на поверхности трубок, начинают постепенно разрастаться, образуя с течением времени значительный слой слизис­тых отложений, ухудшающий теплопередачу от пара к воде (увеличение температурного напора). Кроме того, умень­шается сечение трубок, что ведет к увеличению ги­дравлического сопротивления конденсатора и уменьше­нию расхода воды через него.

Эффективным средством борьбы с органическими от­ложениями является обработка циркуляционной воды хло­ром или медным купоросом. При этом поверхность тру­бок активируется хлором или купоросом и становится токсичной для микроорганизмов. Перед переходом к сис­тематической обработке циркуляционной воды реагента­ми необходимо произвести тщательную механическую или гидромеханическую очистку трубок, так как в этом слу­чае эффективность профилактических мероприятий бу­дет выше.

10) В расчетах и исследованиях рабочих процессов дизеля принимают обычно следующий средний элементарный химический состав топлива: С = 0,87; Н = 0,126; О = 0,004.
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг, определяют в зависимости от его элементарного хи­мического состава:
Lo = (C/12+H/4+S/32-O/32)/0.21
Для сгорания 1 кг дизельного топлива среднего элементарного хи­мического состава, применяемого обычно в расчетах, теоретически не­обходимое количество воздуха Lo= 0,495 кмоль/кг.
Теоретически необходимая масса воздуха для сгорания 1 кг упо­мянутого топлива Go =(мю)sLo= 28,95*0,495= 14,3 кг/кг (где относительная молярная масса воздуха (мю)s = 28,95 кг/моль).
Вследствие ограниченности периода, приходящегося на смесеобра­зование в дизеле, и недостаточно полного перемешивания топлива с воздухом топливовоздушная смесь в камере сгорания оказывается не­равномерной. При подаче в цилиндр только теоретически необходи­мого количества воздуха сгорание топлива было бы неполным. Поэто­му в реальных двигателях воздух для сгорания топлива подается с не­которым избытком. В расчетах это учитывают с помощью коэффициен­та избытка воздуха — отношения действительного количества возду­ха, находящегося в цилиндре перед началом сгорания топлива, к тео­ретически необходимому: (альфа) = L/Lo
Отсюда действительное количество воздуха, расходуемое на сго­рание 1 кг топлива, кмоль/кг,
L=(альфа)*Lo
Коэффициент избытка воздуха
(альфа)= 1/(1-3.76O2/N2), где О2 и N2 — объемные доли кислорода и азота в пробе газа.

Количество воздуха,необходимое для сгорания топлива

14 литров воздуха на 1 литр топлива

Поиск по сайту: