|
В работающем паровом котле всегда
имеются потери теплоты, поэтому полностью использовать всю теплоту топлива,
сжигаемого в топке, невозможно.
Рассмотрим эти потери.
Потери от химической неполноты сгорания. Эти потери бывают
тогда, когда топливо из-за недостатка воздуха или из-за плохого перемешивания
его с воздухом сгорает не полностью. В условиях работы топок идеального
перемешивания получить обычно не удается. Если полное количество теплоты в
топливе, сжигаемом в топке, принять за 100%, то при хорошем ведении огня эти
потери составляют около 2%. Другими словами* если рабочая теплотворность
каменного угля равна, например, 6000 кал/кг, то при указанном значении потери
от химической неполноты сгорания на каждый килограмм сожженного в топке топлива
составляют: 6000X2= 120 калорий.
При неумелом обслуживании котла эти потери могут доходить
до 6% и более.
Потери от механического недожога. Эти потери бывают при
работе на твердом топливе. Часть топлива, сгорающего на колосниковой решетке,
может провалиться через прозоры в поддувало, откуда его выгребают вместе со
шлаком и золой. Часть еще несго- ревшего топлива можно выгрести из топки при
ее чистке. Наконец, при сильной тяге или при сильном дутье мелкие частицы
топлива могут быть унесены из топки в огневую камеру и дымогарные трубки. Все
эти потери—от провала топлива, выгреба и уноса — являются потерями от
механического недожога. Величина этих потерь составляет от 4 до 8%. При
отоплении жидким топливом- эти- потери бывают настолько незначительными; что
при расчетах их не принимают во внимание.
При мелком каменном угле потери от провала увеличиваются.
Чтобы их уменьшить, выгребленный из поддувала шлак с мелкими кусочками
несгоревшего угля подвергают вторичному пережогу.
Потери теплоты с отходящими газами. Отходящие газы при
выходе из дымовой трубы имеют температуру 300—350°С и содержат»
следовательно, большое количество теплоты. Эта потеря с отходящими газами
является самой большой из всех потерь теплоты в котле и составляет 12—20%, а
иногда и больше.
Потери теплоты в окружающую среду. Наружные поверхности
«отла, находящегося под парами (например, наружная поверхность изоляции
котла), имеют более высокую температуру, чем воздух в котельной, поэтому
происходит передача теплоты от этих поверх- ностей в окружающий воздух. Эта
передача теплоты называется потерей в окружающую среду. Величина ее зависит
от качества изоляции, ее толщины и теплопроводности и составляет у речных
паровых котлов от 2 до 4%.
Допустим, что тепловые потери котла составляют:
от химической неполноты горения . от механического
недожога ...
с отходящими газами
в окружающую среду
Таким образом, общее количество всех потерь в этом котле
составит 2-f-8-f-20+4=34% и полезно используется 100—34=66°/<» всей
теплоты, получающейся при сжигании топлива.
Все эти числа, вместе взятые, составляют так называемый
тепловой баланс, или баланс теплоты котельной установки.
Отношение полезно использованной теплоты ко всей
располагаемой теплоте называется коэфициентом полезного действия (к. п. д )
котла. Например, если теплотворность топлива (располагаемая теплота) равна,
допустим, 4000 кал/кг, а теплотехническими испытаниями установлено, что из
этого количества теплоты полезно используется в котле 3000 кал/кг* то
коэфициент полезного действия (к. п. д.) такого котла составляет:
Если теплотехническими испытаниями котла установлено, ;что
его к. п. д. низок, то, составляя тепловой баланс и анализируя величины
отдельных потерь теплоты, можно установить причины это- ' го. Так, например,
в приведенном тепловом балансе низкий к. п. д. объясняется большими потерями
с отходящими газами (2070), которые могли произойти из-за неумелого ведения
огня (большого избытка воздуха в топке) или загрязнения поверхности нагрева
котла сажей и накипью. Сажа и накипь, являясь плохими проводниками теплоты,
затрудняют ее переход через стенку от газов к воде и потому больше теплоты в
отходящих газах остается неиспользованной.
Из сказанного видно, что к. п. д. котла является
величиной, характеризующей качество работы котла.
|