Очаквано определяне на топлинните загуби от дебелината на котления камък върху нагревателните повърхности на котела, котлите и
– системи за производство и използване на топлинна енергия
Приблизително определяне на топлинните загуби от дебелината на котления камък върху нагревателните повърхности на котела
За да оценим ефекта от химическото измиване на котлите, ще извършим изчислено определяне на намаляването на ефективността на котлите в случай на отлагане на котлен камък върху нагревателните повърхности.
Нека вземем котела KVGM-4-150 като проектна проба. Нагревна повърхност на котела - 86,75 m 2, паспортна ефективност - 93,9%, топлинна мощност - 4,65 MW. За котли от други видове разликите в резултатите от изчислението ще бъдат незначителни, тъй като съотношението на топлинната мощност към нагревателната повърхност ще бъде подобно.
Нека определим средния коефициент на топлопроводимост на нагревателните повърхности:
k \u003d Q / (F × dT × 1000000) \u003d 140 W / m 2 × K
където: dT - температурна разлика по време на топлообмен, F - нагряваща повърхност на котела = 86,75 m 2, Q - топлинна мощност на котела = 4,65 MW.
където tb = 1200 − 150 = 1050 °C е голяма температурна разлика по време на топлообмен; tm \u003d 153,8 - 70 \u003d 83,8 ° C - по-малка температурна разлика; 1200 °C – температура на продуктите от горенето в пещта на котела; 153,8 °C е температурата на димните газове на котела без замърсяване (без фактора на разреждане на въздуха).
Термично съпротивление на нагревателните повърхности на котела, реципрочно на топлопроводимостта:
R \u003d 1 / k \u003d 0,007128 m 2 × K / W
Нека определим термичното съпротивление на слоя котлен камък. Например, нека вземем 1 mm скала с топлопроводимост 0,2 W / m × K:
Rn \u003d δ / λ \u003d 0,001 / 0,2 \u003d 0,005 m 2 × K / W
Нека определим общото термично съпротивление на котела с мащаб:
R2 \u003d R + Rn \u003d 0,012128 m 2 × K / W
Нека определим коефициента на топлопроводимост на котела със скала:
Използвайки итерационния метод, ние определяме температурата на димните газове скато се вземе предвид намаляването на ефективността поради замърсяване на нагревателните повърхности на котела и съответната температурна разлика по време на топлообмен:
Въз основа на получените данни определяме топлинната мощност на котела, като вземем предвид замърсяването на нагревателните повърхности на котела:
Q2 = k2 × F × dT2 / 1000000 = 4,230 MW
Да определим ефективността на котел, замърсен с котлен камък:
Намаляването на ефективността е 93,9 − 85,4 = 8,5%
Съгласно този метод е изготвена графика за намаляване на ефективността на котела в зависимост от дебелината на скалата, при условие че топлопроводимостта на скалата е 0,2 W / m2 × K
Графика на зависимостта на загубите в котела от дебелината на котления камък с топлопроводимост 0,2 W / m2-K
Трябва да се отбележи, че такова значително намаляване на ефективността се наблюдава само при мащаб с пореста структура. Според литературата топлопроводимостта на котления камък е 0,2-5 W/m 2 -K за карбонатна скала, 0,5-2 W/m 2 -K за гипсова скала, 0,07-0,2 W/m 2 -K за силикатна скала и 0,1 W/m 2 -K за импрегнирана с масло скала.
- Котелни инсталации. Урок. К.Ф. Roddatas, 1977 г