În cazane, precum și alte sisteme de încălzire, nu folosesc toate căldura care este eliberată în timpul arderii. O destul de mare parte a căldurii merge împreună cu produsele de ardere în atmosferă, o parte se pierde prin corpul cazanului și o mică parte se pierde din cauza carbonului nears chimice sau mecanice. Sub underburning mecanică înțeles pierderea de căldură din cauza unor defecțiuni sau a acoperi elementele constitutive de cenușă cu particule nearse.
Echilibrul termic al cazanului - distribuția căldurii degajate în timpul arderii combustibilului pe căldura utilă, este utilizată pentru pierderile scop și termice destinate care apar în timpul funcționării echipamentului de încălzire.
Schema de surse majore de pierdere de căldură.
Ca o valoare de referință care unește căldura luând valoarea pe care ar putea sta cu căldură mai mici de ardere a combustibilului.
Dacă cazanul utilizează combustibili solizi sau lichizi, echilibrul termic în kilojouli pe fiecare kilogram de combustibil utilizat, iar atunci când se utilizează gaz - în raport cu fiecare metru cub. Și, de fapt, și într-un alt caz, echilibrul termic poate fi exprimată ca procent.
Ecuația echilibrului termic
Ecuația echilibrului termic al cazanului atunci când gazele de ardere poate fi exprimată prin următoarea formulă:
caracteristicile optime de sarcină asigură sistem de încălzire de înaltă performanță.
- QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6;
- unde QT - cantitatea totală de căldură termică care este primită de către cuptorul cazanului;
- Q1 - căldura utilă este utilizată pentru a încălzi sau de a genera abur a agentului de răcire;
- Q2 - pierderea de căldură, care merge împreună cu produsele de ardere în atmosferă;
- pierderile de căldură asociate chimic de combustie incompletă - Q3;
- T4 - pierderile de căldură datorate carbonului nears mecanice;
- Q5 - pierderea de căldură prin pereții cazanului și conductelor;
- Q6 - pierderea de căldură din cauza eliminării de zgură și cenușă din cuptor.
După cum se vede din ecuația de echilibru termic, arderea combustibililor gazoși sau lichizi care lipsesc Q4 valoarea și Q6, care sunt caracteristice doar pentru combustibilul solid.
Dacă echilibrul termic, exprimată ca procent din căldura totală (QT = 100%), atunci ecuația devine:
Dacă vom împărți fiecare termen al ecuației echilibrului termic al stânga și dreapta de pe QT și înmulțiți-l cu 100, veți obține un echilibru termic ca procent din căldura totală de intrare:
Dacă cazanul utilizat lichid sau combustibil gazos, Q4 pierdere și q6 nu sunt disponibile, ecuația de bilanț termic ca procent al cazanului ia forma:
Trebuie luată în considerare orice fel de ecuație de căldură și mai mult.
Căldură, care a fost utilizat în scopul propus (q1)
Principiul de funcționare a circuitului unei surse de căldură staționar.
Când centrala este în creștere elasticitatea și presiunea de vapori în acesta. Din acest proces depinde de punctul de fierbere al apei. Dacă la punctul de fierbere normal al apei este de 100 ° C, la presiuni de abur crește rata crește. În acest abur, care este într-un vas cu apă clocotită se numește complet, iar punctul de fierbere a apei la presiunea aburului saturat se numește temperatură de saturație.
Dacă, cu toate acestea, perechea sunt picături de apă, se numește abur saturat uscat. fracție de masă din aburul saturat uscat în abur umed este abur uscăciune, exprimată în procente. La cazanele de abur umiditatea variază de la 0 la 0,1%. În cazul în care umiditatea depaseste aceste cifre, cazanul nu funcționează optim.
Pierderea de căldură din produsele de ardere care părăsesc atmosfera (q2)
Acest tip de pierdere ca procent din diferența de entalpie indică faptul gazelor arse și aerul rece livrat cazanului. Formulele pentru determinarea acestor pierderi sunt diferite atunci când se utilizează diferite tipuri de substanțe combustibile.
Arderea păcurii duce la pierderea de căldură datorită carbonului nears chimice.
Când se utilizează solid pierdere q2 de combustibil este:
- q2 = (-αg Id * Ic) (100-q4) / QT;
- unde Id - entalpia gazelor de ardere în atmosferă (kJ / kg), αg - exces a raportului aer Ic - entalpia de aer necesar pentru ardere, la o temperatură de la primirea acesteia de cazan (kJ / kg).
Indicatorul q4 se introduce în formulă, pentru că trebuie să ia în considerare căldura generată de arderea fizică 1 kg de combustibil, și nu pentru 1 kg de combustibil lansat în cuptor.
Prin utilizarea combustibililor gazoși sau lichizi, aceeași formulă este:
Pierderea de căldură din gazele de evacuare depinde de starea cazanului și modul de operare. De exemplu, cu încărcare manuală a combustibilului în cuptorul acestui tip de căldură crește considerabil pierderile datorate la aer curat periodic.
Schema de conectare a cazanului.
Pe de altă parte, temperatură insuficientă a evacuării produselor de combustie pot produce condensarea vaporilor de apă pe suprafețe de încălzire, care afectează, de asemenea, formarea de depuneri de gheață pe conductele de evacuare în timpul iernii.
Numărul de aer consumabil depinde de tipul arzătorului și modul de operare. În cazul în care este crescut în comparație cu valoarea optimă, aceasta conduce la un conținut ridicat de aer în gazele de ardere, care transportă mai departe căldura. Acesta este un proces inevitabil, care nu poate fi oprit, dar poate fi redusă la valorile minime. În situația actuală a debitului de aer nu trebuie să depășească 1,08 pentru arzătoarele cu injecție completă, 0,6 - arzătoarelor cu injecție de aer incomplet, 1,1 - arzătoarelor cu alimentarea forțată și amestecarea aerului și 1.15 - pentru arzătoare de difuzie amestecare externă. Pentru a mări pierderile de căldură cu aerul evacuat din prezența unor scurgeri de aer suplimentare în tuburi de cuptoare și cazane. Menținerea debitului de aer la un nivel optim reduce la minimum q2 valoare.
Pentru a minimiza q2 valoare, au nevoie de timp pentru a curăța suprafața exterioară și interioară a cazanului, pentru a monitoriza lipsa de scară care reduce transferul de căldură de la combustibil folosit la agentul de răcire, respectați la apa folosită în cazan, pentru a monitoriza lipsa deteriorării cazanului și conductelor articulații, astfel încât să nu pentru a permite fluxului de aer. Utilizarea suprafețelor suplimentare de încălzire electrice pe traseul de gaz consumă energie electrică. Cu toate acestea, economiile rezultate din consumul de combustibil optim va fi mult mai mare decât costul energiei electrice consumate.
Pierderea de căldură din combustibil nears chimic (q3)
Acest tip de circuit oferă protecție împotriva supraîncălzirea sistemului de încălzire.
Măsura principală a combustibilului incomplet ardere chimică este prezența în gazele de evacuare de monoxid de carbon (folosind combustibili solizi) sau monoxid de carbon și metan (arderea combustibilului gazos). Pierderile de căldură de la underburning chimică egală cu căldură, care ar iasă în evidență prin arderea acestor reziduuri.
Arderea incompletă a combustibilului depinde de lipsa aerului, amestecarea slabă a combustibilului cu aerul, reducând temperatura în interiorul cazanului sau în contact cu flacăra de ardere pereții cazanului combustibil. Cu toate acestea, o creștere excesivă a cantității de oxigen furnizat nu numai asigură o ardere completă a combustibilului, dar poate perturba funcționarea cazanului.
Pierderea de căldură de la underburning fizice (q4)
Acest tip de pierdere se datorează faptului că particulele de combustibil nearse cad prin grătar în cutia de cenușă sau sunt transportate împreună cu produsele de combustie prin tubul în atmosferă. Pierderea de căldură de la underburning fizic dependentă direct de construcții de centrale termice, montaj și forme grătarele, forțele de tracțiune, starea de combustibil și de sinterizare.
Cea mai semnificativă pierdere a underburning mecanice cu ardere strat de combustibili solizi și forța de tracțiune inutil puternic. În acest caz, o cantitate mare de particule nearse fine antrenate cu fum. Acest lucru este evident mai ales atunci când se utilizează combustibil neuniforma atunci când vine alternativ bucăți mici și mari de combustibil. Arderea fiecare strat se obține neomogen, deoarece bucăți mai mici sunt arse mai repede și cu fum antrenat. În golurile care rezultă intră aerul care răcește bucăți mari de combustibil. Ele sunt astfel acoperite de crusta de zgură și nu arde complet.
Pierderea de căldură prin underburning mecanice cuprind în mod tipic aproximativ 1% la arzătoare cu cărbune pulverizat și la 7,5% pentru inserții stratificate.
Pierderile de căldură datorită îndepărtării de zgură și cenușă (q6)
Acest tip de pierdere este caracteristic numai pentru combustibili solizi, în forfetare și de stat pulverizat. Când este încă fierbinte de particulele anterioare de combustibil nearse să cadă prin groapă de cenușă unde sunt dezlipite, luând cu ea niște căldură. Aceste pierderi depind de sistemele de cenușă de combustibil și de îndepărtare a zgurii.
bilanțului termic al cazanului - o valoare care indică optimalitatea și eficiența cazanului. Amploarea echilibrului termic poate determina măsurile care vor ajuta pentru a economisi consumul de combustibil și de a crește eficiența echipamentelor de încălzire.