Вопрос 14. Расчет водяного экономайзера

В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, применяются чугунные водяные экономайзеры.

При установке водяного экономайзера расчет следует выполнять в следующей последовательности:

1. По уравнению теплового баланса определить количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов по формуле

Q_б = φ (I′_эк - I′′_эк+∆α_экI⁰_в) В_р, кДж/кг, кДж/м³, (6.1)

где φ – коэффициент сохранения тепла;

I′_эк – энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, кДж/кг, кДж/м³;

I′′_эк – энтальпия продуктов сгорания на выходе из экономайзера, кДж/кг, кДж/м³;

∆α_эк – присос воздуха в экономайзер;

I⁰_в – энтальпия теоретического количества воздуха, кДж/кг, кДж/м³.

2. Определяется энтальпия воды на выходе из экономайзера

, (6.2)

где i′_эк – энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг;

D – паропроизводительность котла, кг/с;

D_пр – расход продувочной воды, кг/с.

По энтальпии i′′_эк из таблиц для воды и насыщенного водяного пара определяется температура воды после экономайзера t′′_эк.

3. Выбираются конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера. Скорость продуктов сгорания принимается в пределах от 11 до 15 м/с при сжигании газа и мазута, а также от 7 до 10 м/с – при сжигании твердого топлива.

4. Определяется средняя температура дымовых газов в экономайзере

, ºС. (6.3)

5. Вычисляется площадь живого сечения для прохода дымовых газов

, кг. (6.4)

Определяется число трубок в горизонтальном ряду

n_гор = F/F′. (6.5)

7. Уточняется скорость движения газов в экономайзере

, м/с. (6.6)

8. По рисунку 6.1 определяется коэффициент теплопередачи для водяного экономайзера

Вопрос 15. Топки для сжигания твердого топлива.

Для сжигания твердого топлива в котлах малой и средней производительности используются слоевые топки, которые подразделяются на следующие три вида:

1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим на ней слое топлива;

2) с движущейся колосниковой решеткой, перемещающей лежащий на ней слой топлива;

3) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива.

При ручной подаче топлива паропроизводительность котла ограничена (до 1÷2 т/ч). Применение механического забрасывателя, подающего топливо на колосниковую решетку, позволяет увеличить паропроизводительность котла до 6,5÷10 т/ч.

Применение механической цепной решетки способствует увеличению паропроизводительности котлов до 35 т/ч. Топливо из загрузочной воронки (бункера) поступает самотеком на переднюю часть медленно движущегося бесконечного полотна колосниковой решетки. Оставшийся в результате горения шлак ссыпается в шлаковый бункер.

Сортированные и несортированные каменные и бурые угли можно сжигать в топках с цепной решеткой обратного хода. Колосниковое полотно решетки с топливом движется от задней стенки топки к передней. Крупные частицы топлива от забрасывателя попадают к концу колосниковой решетки, а мелкие – выпадают ближе к её фронту. В итоге крупные частицы больший период времени находятся в топке, что обеспечивает лучшее выгорание топлива. Достигается также постепенное фракционное распределение топлива на решетке, от чего уменьшается провал несгоревших частиц через колосниковую решетку. Шлаковый бункер размещен под передней частью топки.

Для сжигания бурого угля в котлах паропроизводительностью до 6,5 т/ч применяются топки с шурующей планкой. Топливо на решетке перемещается с помощью планки, совершающей возвратно-поступательные движения.