Присосы воздуха в котле | SIBHEAT

Присосы воздуха в котле

Присосы воздуха в котельном агрегате определяются посредством измерения коэффициентов избытков воздуха в контрольных сечениях расположенных по газовому тракту котла. И поэтому, прежде чем говорить о присосах воздуха в котле, важно дать понятие о коэффициенте избытка воздуха.

Горение в топке котла это химический процесс взаимодействия топлива с окислителем (кислородом воздуха), сопровождающийся интенсивным выделением тепла.

Теоретическое количество воздуха необходимого для сжигания топлива рассчитывается с помощью уравнений реакций окисления горючей массы топлива:

C+O2=CO2;

S+O2=SO2;

2H2+O2=2H2O.

В реальных условиях работы котлов, количество воздуха подаваемого в топку всегда больше теоретически необходимого. Это вызвано тем, что в реальных топочных устройствах добиться полного сгорания топлива при теоретическом количестве воздуха не представляется возможным (несовершенство перемешивания воздуха с топливом, неравномерность подвода воздуха к топливу).

Коэффициента избытка воздуха (α — альфа) это отношение действительного количества воздуха, подаваемого в топку, к теоретически необходимому воздуху:

Коэффициент избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки зависит от типа топки, вида топлива и производительности котла. Например, для:

— камерных топок с твердым шлакоудалением, α = 1,15-1,25;

— камерных топок с жидким шлакоудалением, α = 1,15-1,25;

— камерных газомазутных топок, α = 1,02-1,05;

— слоевых топок, α = 1,3-1,6.

Коэффициент избытка воздуха по мере движения продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата, работающего под разрежением, увеличивается. Это вызвано тем, что давление в газоходах меньше давления окружающего воздуха и через неплотности в обмуровке происходят присосы атмосферного воздуха в газовый тракт агрегата.

Присос воздуха выражают как отношение количества воздуха, присасываемого в соответствующий газоход агрегата к теоретическому количества воздуха:

Присос воздуха

где α’’ – коэффициент избытка воздуха в сечении за участком газохода на котором определяется присос;

α’ – коэффициент избытка воздуха в сечении перед участком газохода на котором определяется присос.

Нормативные величины присосов в топке и газоходах котла при номинальной нагрузке приведены в таблице 1 (в том числе присосы воздуха в газовую сторону воздухоподогревателя, равные перетечке из воздушной стороны).

Таблица 1

Элементы газового тракта котлаВеличина присоса Δα
Топочные камеры пылеугольных и газомазутных котлов:
газоплотные0.02
с металлической обшивкой труб экрана0.05
с обмуровкой и металлической обшивкой0.07
с обмуровкой и без обшивки0.1
Топочные камеры слоевых топок:
механические и полумеханические0.1
ручные0.3
Газоходы конвективных поверхностей нагрева:
газоплотный газоход от топки до воздухоподогревателя (величина присоса распределяется равномерно по расположенным в газоходе поверхностям нагрева)0.02
негазоплотные газоходы:
фестон, ширмовый перегреватель0
первый котельный пучок котлов производительностью ≤50 кг/с0.05
второй котельный пучок котлов производительностью ≤50 кг/с0.1
первичный перегреватель0.03
промежуточный перегреватель0.03
переходная зона прямоточного котла0.03
экономайзер котлов производительностью >50 кг/с (каждая супень)0.02
экономайзер котлов производительностью ≤50 кг/с:
стальной0.08
чугунный с обшивкой0.1
чугунный без обшивки0.2
трубчатые воздухоподогреватели
котлов производительностью >50 кг/с (каждая супень)0.03
котлов производительностью ≤50 кг/с (каждая супень)0.06
регенеративные воздухоподогреватели (вместе "горячая" и "холодная" набивки)
котлов производительностью >50 кг/с 0.15
котлов производительностью ≤50 кг/с0.2
пластинчатые воздухоподогреватели (каждая супень)0.1
Золоуловители:
электрофильтры:
котлов производительностью >50 кг/с 0.1
котлов производительностью ≤50 кг/с0.15
циклонные и батарейные0.05
скрубберы0.05
Газоходы:
стальные (каждые 10 п.м.)0.01
кирпичные борова (каждые 10 п.м.)0.05

Расчетные величины присосов воздуха в системы пылеприготовления приведены в таблице 2.

Таблица 2

Система пылеприготовленияСреднее значение Δαпл
С бункером пыли под разрежением:
с шаровыми барабанными мельницами при сушке горячим воздухом0.1
с шаровыми барабанными мельницами при сушке смесью воздуха и дымовых газов0.12
с молотковыми мельницами при сушке смесью воздуха и дымовых газов0.06
со среднеходными мельницами0.06
С горячим вдуванием пыли в топку
при работе под разрежением
с молотковыми мельницами0.04
со среднеходными мельницами0.04
с мельницами-вентиляторами и устройством нисходящей сушки0,2-0,25
при работе под давлением
с молотковыми мельницами0
со среднеходными мельницами0

Экспериментально присосы воздуха в топку котла можно определить:

1) Количественно, в соответствии с РД 153-34.1-26.303-98 «Методические указания по проведению эксплуатационных испытаний котельных установок для оценки качества ремонта»

2) Визуально:

— с помощью зажженного переносного факела и создания повышенного разрежения в топке (порядка 70—100 Па) дымососом. Места неплотностей обнаруживаются по затягиванию в них пламени факела;

— нагнетанием давления (порядка 100—120 Па) дутьевыми вентиляторами в топочной камере и газоходах котла. Места неплотностей обнаруживаются по шуму, выходу дыма или на ощупь.

Откуда берутся присосы воздуха в котле и как они влияют на работу котлоагрегата

Через неплотности в обмуровке, в местах похода труб и креплений поверхностей нагрева к каркасу, в топку и конвективные газоходы котла подсасывается холодный воздух из помещения котельной. В дефектах сварных соединений, через сквозные отверстия в листах трубах, возникающие в результате коррозии в пластинчатых и трубчатых воздухоподогревателях, некоторая часть воздуха перетекает в дымовые газы. Все эти присосы воздуха, увеличивая коэффициент избытка воздуха, повышают объем уходящих газов. В итоге энтальпия уходящих газов повышается и, следовательно, увеличивается потеря тепла с уходящими газами.

Присосы холодного воздуха в конвективные газоходы котельного агрегата, повышая объем дымовых газов, приводят также к возрастанию скорости газов и в конечном итоге к повышению гидравлического сопротивления поверхностей нагрева. В результате роста объема дымовых газов и увеличения газовых сопротивлений расход энергии на тягу возрастает.

Присосы холодного воздуха приводят к увеличению потери тепла с уходящими газами не только вследствие увеличения объема дымовых газов, удаляемых в атмосферу, но также и потому, что они способствуют повышению температуры уходящих газов.

Холодный воздух, поступающий в газоходы котла через неплотности, в месте присосов снижает температуру газов и поэтому уменьшает тепловосприятие всех поверхностей нагрева, расположенных по ходу газов после места присосов. Вследствие этого за всеми последующими поверхностями нагрева энтальпия газов немного повышается. Например, в результате подсоса холодного воздуха в топку температуры в ней несколько снижаются. Так как тепловосприятие экранов происходит почти исключительно за счет излучения, то с понижением температуры газов в топке тепловая нагрузка их падает, и температура газов на выходе из нее и далее по всем газоходам повышается.

Присосы холодного воздуха непосредственно перед пароперегревателем снижают перегрев пара, но температуры газов за водяным экономайзером и уходящих газов повышаются. Присосы в газоходы водяного экономайзера также повышают температуру уходящих газов и в конечном счете, увеличивают потери тепла с уходящими газами.

При возрастании температуры газов на входе из топки может возникнуть шлакование экранов, фестона и даже труб пароперегревателя. Объем газов и газовые сопротивления зашлакованных конвективных поверхностей возрастают, приходится увеличивать нагрузку на дымосос или, если мощности его не хватает, снижать производительность котла или уменьшать избыток воздуха в топке. Снижение избытка воздуха в топке вызывает затягивание процесса горения топлива, так что догорание его иногда заканчивается в газоходах котла, потери с химическим и механическим недожогом возрастают. Ввиду того, что для уменьшения избытка воздуха в топке приходится снижать количество воздуха, проходящего через воздухоподогреватель, температура воздуха соответственно возрастает, теплообмен в воздухоподогревателе ухудшается, так как снижаются температурный напор и скорость воздуха (следовательно, и коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху). В результате температура уходящих газов за котлом повышается.

Related Post

Клапан взрывной предохранительныйКлапан взрывной предохранительный

Назначение взрывного клапана Клапан взрывной предохранительный это устройство, предохраняющее элементы топки и газового тракта котлоагрегата, а также пылесистемы от разрушения при превышении установленного давления газов при

Табличка котла и данные на табличке котлаТабличка котла и данные на табличке котла

Согласно Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности оборудования работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013) оборудование и его элементы должны иметь четкую и нестираемую идентификационную надпись: