Построение графика теплового баланса котельной установки

Для примера, рассмотрим порядок построения приведенных в приложении 1 (примерные графики).

Во-первых, необходимо помнить, что для построения графи­ков должны быть использованы только средние значения вели­чин тех или других показателей, полученных при замерах в период теплотехнических испытаний котлов. Во-вторых, для большей точности построения и наглядности в процессе исполь­зования, график должен быть выполнен в крупном масштабе, на миллиметровке.

Рассмотрим примерный график, приведенный в приложе­нии 1.

В основу построения этого графика приняты следующие, фактически имевшиеся в процессе испытания обстоятельства: испытание парового котла начато при его нагрузке, показывае­мой дифманометром - расходомером, равной 3 т пара в час, тем­пература уходящих газов была равна 220° С.

Как показывали данные замеров параметров работы котла, в последующее время нагрузка котла постепенно возрастала и к концу испытания по показаниям дифманометра составляла 4,5 т пара в час. Отсчеты показаний дифманометра производи­лись через каждые пять минут, отбор проб продуктов сгорания на анализ и температура уходящих газов за котлом — через де­сять минут.

Данные замера температур уходящих газов, совпадающие с замерами показаний дифманометра, позволили построить кри­вую изменений температуры уходящих газов в зависимости от изменения нагрузки. Последним замером в течение опыта уста­новлена температура уходящих газов, равная 300° С, что соот­ветствовало максимальной нагрузке за опыт.

Используя данные замеров температуры уходящих газов, подсчитываем по данным анализа продуктов сгорания потери тепла с уходящими газами за котлом по формуле:

(6.54)

где

(6.55)

Таким образом, мы нашли ряд значений q₂, по которым мож­но построить кривую потерь тепла с уходящими газами за опыт.

Как показал анализ проб, в продуктах сгорания такие компо­ненты как СО, Н₂, СН₄ и другие горючие составляющие отсутствовали. Поэто­му, вторым слагаемым потерь тепла в формуле теплового балан­са котла будет потеря тепла в окружающую среду q₅, вычислен­ная по графику ЦКТИ, с поправкой найденной по формуле:

(6.56)

На основании полученных данных о потерях в окружающую среду, построена кривая этих потерь при разных нагрузках па­рового котла.

Итак, данные об имевшихся потерях тепла за период испы­таний дали возможность высчитать к. п. д. котла и построить кривую зависимости его от производительности котла.

Анализируя показатели работы котла, выраженные графи­чески, можно сделать в нашем примере следующие выводы:

1. При увеличении нагрузки парового котла в диапазоне от 3 до 4,5 т/час температура уходящих газов возросла на 80° С.

2. Потери тепла с уходящими газами в указанном диапазоне нагрузки котла возросли с 13% в начальный период испытания до 16,5% в конце, когда нагрузка составляла около 4,25 т пара в час. Дальнейшее повышение нагрузки до 4,5 т вызвало сниже­ние величины q₂ с 16,5 до 16%.

3. Потеря тепла в окружающую среду (q₅) находилась в за­висимости от нагрузки котла в пределах с точностью от 5% при нагрузке 3 т пара в час, до 4,5% — при нагрузке, равной. 4,5 т пара в час.

4. К. п. д. парового котла, зависящий в нашем примере только от двух видов потерь —q₂ и q₅, изменялся в пределах от 83% до 80,5%. По мере возрастания нагрузки котла от 3 до 4,25 т пара в час к. п. д. котла снизился до 80%. В дальнейшем, в связи с уменьшением q₂ и q₅ к. п. д. увеличился на 0.5% и при нагрузке 4,5 m пара в час составил 80,5%.

На основание приведенных исследований графиков можно сделать общий вывод, сводящийся к тому, что в нашем примере наиболее экономичная работа парового котла получена при нагрузке 4,5т пара в час.

Аналогично может быть рассмотрен и примерный график соотношения «газ-воздух», в зависимости от нагрузки.