Энергетические характеристики котлоагрегатов

Получение энергетических характеристик котлоагрегата по данным испытаний связано со значительными трудностями в связи со сложностью физических зависимостей, характеризующих процессы горения, тепловыделения, лежащими в основе его работы. Полученная мощность определяется количеством тепла, выделяемого при сжигании топлива Q_a=В*Q_р^н, где В - расход топлива т/ч, Q_р^н - низшая теплотворная способность топлива.

Преобразование химической энергии топлива в тепловую сопровожда­ется потерями: с химическим недожогом, механическим недожогом, с физи­ческим теплом уходящих газов и очаговых остатков, из-за охлаждения котлоагрегата. Основными факторами, определяющими величину потерь и энергетическую характеристику, является его конструкция, вид топлива и способ его сжигания.

Принципиально энергетическая характеристика потерь котлоагрегата Qu в зависимости от подведенной мощности имеет сложную форму: выпуклую при малых нагрузках и вогнутую при нагрузках, близких к расчетной величине. Зависимость потерь от полезной мощности имеет вогнутый ха­рактер, а зависимость удельных показателей и частичных удельных показа­телей характеризуется наличием широкой зоны экономической мощности, в пределах которой показатели изменяются незначительно.

В энергетических характеристиках котлоагрегата можно выделить три характерных зоны 1 – сниженных нагрузок (до 20 – 40 %); 2 – средних нагрузок (от 20 – 40 %); 3 – повышенных нагрузок (80 – 85 %).

η = f (Qе)

В,

b,

В = f (Qе)

h

		b = f (Qе)

 

 

Зона перегрузки

Зона сниженных нагрузок

 

P

Первая зона (сниженных нагрузок) характеризуется медленным воз­растанием потерь (пологая часть характеристики), что перекрывается незна­чительной величиной нагрузки котлоагрегата в этой зоне и приводит к низким значениям КПД и большим удельным расходам. Первая зона кроме низкой экономичности работы к/а, характеризуется неустойчивостью режима горения и является практически нерабочей зоной.

Вторая зона (средних) нагрузок отвечает наиболее экономичным ха­рактеристикам. Она имеет наибольшие значения КПД и наименьшие значения удельных расходов.

Третья зона характеризуется крутым подъемом расходной характеристики т.е. быстрым возрастанием потерь, что уже не компенсируется ростом нагрузки к/а и приводит к снижению его КПД и возрастанию удельных расходов топлива. Эта зона является зоной перегрузки или форсировки.

Ограниченная точность испытаний позволяет производить упрощение энергетических характеристик, заменяя их ломаной линией. После спрямле­ния характеристика может быть изображена в виде ломаной линии с точка­ми излома, соответствующим трем зонам характеристики. Для каждой из трех зон относительный прирост является величиной постоянной.

Наиболее целесообразными являются следующие формы спрямления энергетических характеристик к/а:

I) выделение экономической зоны работы и зоны перегрузки B=b_экQ_е+(b-b_эк)(Q_е-Q_эк)

2)выделение х.х., экономической мощности и зоны пере­грузки В=В_хх+bQ_е+(b-b_эк)(Q_е-Q_эк)

где b _эк – удельный расход условного топлива в экономической зоне; b и b_эк - частичный удельный расход до и после экономической мощности, Q _эк – экономическая мощность. Q _е - текущая нагрузка, В_хх – расход топлива на холостой ход.