Схема последовательности теплового расчета котла.

Материальный баланс котла в целом составляют: для газовоздушного и пароводяного тракта парового котла: материальный баланс процессов преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания описывается уравнением:

В левой части представлены расходы топлива В и окислителя , организовано поступающего в опочный объем, а также расход воздуха , подсасываемого при работе котла под разряжением по газовому тракту:

- это присосы воздуха в топку котла, конвективные поверхности нагрева, воздухоподогреватель.

В правой части уравнения представлены газообразные продукты сгорания покидающие котел G_Г и твердые минеральные остатки при сжигании твердого топлива , выпадающие по газовому тракту.

и - остатки, выпадающие по газовому тракту при сжигании твердого топлива, - остатки, улавливаемые золоуловителем, - остатки, уносимые с продуктами сгорания.

Материальный баланс для пароводяного тракта парового котла описывается уравнением вида:

обычно расчет материального баланса для газовоздушного тракта производится на 1 кг сжигаемого топлива и уравнение принимает следующий вид:

При расчете объема воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, необходимо знать расход кислорода для облегчения химической реакции горения. Состав топлива задается в % на 1 кг рабочего состояния жидкого или твердого топлива:

%

или его составляющих в % на 1 м³ для газообразного топлива.

При окислении горючих компонентов топлива будут происходить следующие химические реакции:

С+О₂ ↔ СО₂; S+O₂ ↔ SO₂; 2Н₂+О₂ ↔ 2Н₂О

12,01кг+32кг=44,01кг 32,06кг+32кг=64,06кг 4,032кг+32кг=36,032кг.

Объем кислорода, необходимого для выгорания горючих компонентов топлива и объемы образующихся при этом продуктов сгорания приведены в таблице:

0.96^* - при горении колчеданной серы с учетом затрат О₂ на окисление Fe.

Теоретический объем кислорода для полного сгорания горючих компонентов, заключенных в 1 кг топлива определяется по формуле:

а для 1 м³ газообразного топлива по формуле:

.

В 1 м³ воздуха - 21% кислорода. Поэтому теоретический объем, необходимый для полного сгорания 1 кг твердого и жидкого:

или 1 м³ газообразного топлива составит :

Для обеспечения полного сгорания топлива в топочный объем вводится воздуха больше, чем это необходимо по химической реакции V_B>V^O.

Вводится понятие коэффициента избытка воздуха:

Коэффициент избытка вбирают для получения максимального КПД котла при допустимых выбросах окислов азота.

При сжигании угля α=1,2 – 1,6 в зависимости от вида топки.

При сжигании газа и мазута α=1,05 – 1,1.

В котлах, работающих под разряжением всвязи с присосами воздуха по ходу газового тракта α повышается:

.