Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака

Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака

Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака трудно поддается экспериментальному учету.

Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака отдается металлическими поверхностями котла, обмуровкой, топочными дверками и пр. Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака частично теряется тепло за счет излучения топочного факела и слоя топлива при открывании топочных дверок для забрасывания топлива или его разравнивания, чистки шлака и пр. Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака металлическими частями котла не изменяется при колебаниях форсировок, так как температура воды и пара остается постоянной. Наоборот, количество тепла, теряемое обмуровкой, не остается постоянным.

С увеличением форсировок растут температуры в топке и газоходах, до более высоких температур нагреваются стенки обмуровок и увеличивается потеря тепла обмуровкой в окружающую среду. Однако повышение потерь тепла обмуровкой обыкновенно идет не пропорционально увеличению расхода топлива, а сильно отстает, и приблизительно считают, что потеря в окружающую среду всем котлом, включая обмуровку, металлические поверхности котла, топочный фронт и пр., не изменяется при колебаниях нагрузки, а зависит главным образом от соотношений размеров обмуровки и производительности котла.

Пока до получения более уточненных данных можно принимать размеры потерь тепла отопительными котлами различных конструкций Q^к₅ ккал/час по табл. (27), и потеря в окружающую среду в тепловом балансе котельной установки может быть подсчитана так:

Величины Q₅ и q₅ в балансе тепла будут изменяться, уменьшаясь при повышении форсировок и, наоборот, увеличиваясь при недогрузках, Q^к₅ ≈ const.

С особенной яркостью выявляются эти колебания в котлах с внутренними топками, не имеющими омываемых газами кирпичных обмуровок. Если для водотрубных котлов положение о постоянстве часовой потери котлом в окружающую среду можно принять только с известным приближением, в таких котлах, как вертикальные Шухова (рис. 162), локомобильные (рис. 150), паровозные (рис. 151) или чугунные секционные (рис. 139), это вполне оправдывается, так как потеря тепла идет от стенки, режим нагрева которой остается однообразным.

По опытам ВТИ с вертикальным паровым котлом Шухова Н_к = 30,65 м²; р_к = 6,5 ати; при особо тщательной его изоляции, состоящей из слоя асбестита с кизельгуром толщиной 40 мм, войлока и обшивки снаружи деревянными досками (вся поверхность охлаждения, включая и изолированные лючки, равнялась 21,55 м²), абсолютное количество тепла, теряемое котлом в 1 час, составляло 15800 ккал для высокосортных топлив и 14100 ккал для низкосортных. Различными получились эти потери вследствие того, что потеря лучеиспусканием топочной дверкой как при ее закрытом положении, так и с учетом моментов открывания была определена для высокосортных топлив в 4100 ккал/час, или 61000 ккал/час на 1 м² поверхности топочной дверки, а для низкосортных - 2400 ккал/час, или 35000 ккал/час на 1 м² дверки.

При рассмотрении потерь от механического недожога указывалось, что экспериментально трудно поддается учету потеря тепла от уноса и ее часто определяют по разности, зная остальные составляющие теплового баланса. Поэтому при экспериментировании подсчет теплового баланса ведут заранее, задавшись потерей в окружающую среду. Если в установке имеется экономайзер, то к величине q⁵ принятой для котла, нужно добавить от 0,5 до 1%, в зависимости от размеров экономайзера, боровов, соединяющих его с котлами, а также компактности конструкции. Наиболее точно потерю в окружающую среду котельной установкой можно выяснить путем проведения серии испытаний при сжигании мазута или паза. В таком случае по разности может быть определена потеря не от уноса, который отсутствует, а в окружающую среду.

Получив при различных форсировках работы график изменения потери в окружающую среду для данной установки, впоследствии при опытах с твердым топливом можно воспользоваться полученной характеристикой изменения этой потери и уже с достаточной точностью находить потерю от уноса.

Для крупных коглоагрегатов ТЭЦ q₅ может быть оценена по графику рис. 25.

Потеря тепла в окружающую среду с теплом золы и шлака удаляемых из топок золы и шлаков вообще незначительна, и ее следует учитывать только при сжигании многозольных топлив.

Определение Q^шл_физ производится по формуле

где X - множитель меньше единицы, учитывающий золы вследствие уноса; 

(ct)_а - теплосодержание удаляемого шлака в ккал/кг;

60 - теплота плавления шлака в ккал/кг; учитывается при жидком шлакоудалении.

При незначительности величины Q^шл_физ ее можно подсчитать по следующей приблизительной формуле, по которой цифровое значение Q^шл_физ совпадает с цифровым значением А_р:

Q^шл_физ=А_р ккал/кг. (134)

Формула применима для слоевого сжигания топлива; при камерном сжигании с наличием жидкого шлакоудаления потеря увеличивается примерно в 2 раза.