В результате испытаний и обработки опытных данных должны быть получены показатели котельного агрегата и его хвостовых поверхностей нагрева, характеризующие экономичность сжигания топлива, интенсивность работы топочной камеры, поверхностей нагрева, гидравлические сопротивления газового и воздушного тракта.

При обработке результатов испытаний необходимо выполнить теплотехнические расчеты, характеризующие топливо и продукты горения, определить коэффициент избытка воздуха и присосы воздуха в газоходы котла, составить тепловой баланс котельного агрегата с определением отдельных потерь и КПД, составить частные тепловые балансы пароперегревателя, водяного эконо­майзера и воздухоподогревателя, а также выполнить вспомога­тельные расчеты.

Вся поступившая в котельный агрегат теплота расходуется на выработку полезной теплоты (в виде пара или горячей воды) и на покрытие тепловых потерь, возникающих в процессе работы; Тепловым балансом котельного агрегата называют равенство между поступившей в него теплотой и суммой выработанной по­лезной теплоты и теплоты, израсходованной на покрытие тепловых потерь. Поступившую в котельный агрегат теплоту называют располагаемой теплотой. Располагаемая теплота (в кДж/кг) для твердого и жидкого топлива определяется по формуле

<2р = <3н + О. В. ВН Н~ фт Ч - фф 0.К1 (18-17)

А для газообразного топлива

<2? = <2н + О^в. вн + <3т> (13-18)

Где — низшая теплота сгорания рабочей массы твердого или жидкого топлива, кДж/кг; — низшая теплота сгорания сухой массы газообразного топлива, кДж/м8; фв. вн — теплота, внесенная в котельный агрегат воздухом при подогреве его вне агрегата отборным паром, отработанным паром или другим тепло­носителем, кДж/кг; фт — физическая теплота, внесенная топли­вом, кДж/кг или кДж/м3; (2ф — теплота, вносимая в агрегат при паровом распыле жидкого топлива, кДж/кг; (2 — теплота, затраченная на разложение карбонатов, учитывается только при сжигании сланцев, кДж/кг;

= -/»); (13-19)

(2Т = ст? т; (13-20)

<2ф = 0,35 (*ф - 2530); (13-21)

<2К = 40,74/г (С02)£- (13-22)

Здесь р — отношение количества воздуха на входе в котель­ный агрегат (в воздухоподогреватель) к теоретически необходи­мому; /?, /х. в — теплосодержание теоретически необходимого

Количества воздуха на входе в котельный агрегат и холодного

Воздуха, кДж/кг; ст — удельная теплоемкость рабочего топлива,

КДж/(кг-К) или кДж/(м3*К); и — температура топлива, К; к — коэффициент разложения карбонатов, принимаемый при слоевом сжигании равным 0,7; при камерном 1,0; (С02)к—содержание углекислоты в карбонатах в рабочей массе, %.

Тепловой баланс составляется для установившегося теплового режима испытуемого котельного агрегата на 1 кг твердого и жид­кого топлива или на 1 м3 газообразного топлива при нормальных условиях. Уравнение теплового баланса имеет вид

<2р = + <2з - Г <?4 + С?5 + Фб> (13-23)

Где С— полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, кДж/кг или кДж/м3; (23 — потеря теплоты с уходящими продук­тами горения, кДж/кг или кДж/м8; ф3 — потеря теплоты : хими­ческой неполноты сгорания, кДж/кг или кДж/м3; — потеря теплоты от механической неполноты сгорания, имеет место только при сжигании твердого топлива, кДж/кг; (?5 — потеря теплоты в окружающую среду (от наружного охлаждения), кДж/кг или кДж/м3; <2в = <2вШл + Рвохл — потеря теплоты с физическим теп­лом шлака и потеря на охлаждение не включенных в цирку­ляционную схему котла панелей и балок (<2втл имеет место только при сжигании твердого топлива), кДж/кг или кДж/м3.

Физическую теплоту, внесенную топливом ((2Т), следует учи­тывать только при сжигании мазута в форсунках любого типа, а теплоту, вносимую при паровоз распыле (Фф), только при уста­новке редко применяемых паровых форсунок. Теплота, внесенная в топку воздухом при подогреве его вне котельного агрегата, может не учитываться, если температура воздуха измеряется на входе в котельный агрегат (в воздухоподогреватель). Это упрощает испытания и составление теплового баланса за счет исключения из фр величины фв вн'

Эксплуатационные и наладочные испытания обычно прово­дятся с определением КПД котельной установки с точностью до ±2%. Следовательно, при этих испытаниях физическая теп­лота топлива, вносимая с подогретым мазутом, может не учиты­ваться, так как дает относительную погрешность при определении КПД менее 0,8%.

Уравнение теплового баланса котельного агрегата с учетом сказанного о располагаемой теплоте и потерях теплоты при сжи­гании различных топлив для твердого топлива (в кДж/кг), за исключением сланцев, примет вид

Фн — Ql + (& ~Ь <2з 4- <?4 + С? б> для жидкого топлива (в кДж/кг) <3н = <2і + $2 -{- <3з + (2.5 фб охлі Для газообразного топлива (в кДж/м3) ~Ь <2г + <2з -}~ Сб фе охл*	(13-24) (13-25) (13-26)

Коэффициентом полезного действия (брутто) котельного агре­гата называют отношение выработанной котельным агрегатом теплоты к располагаемой теплоте (в процентах):

Потери теплоты в котельном агрегате также относят к распо' лагаемой теплоте (в процентах):

Разделив обе части уравнений (13-24), (13-25), (13-26) на низ­шую теплоту сгорания рабочей массы топлива* получим уравне­ние теплового баланса котельного агрегата в следующем виде! для твердого топлива (в процентах)

100 = т)бр <7з ~Ь <74 + Яь 4~ (13-27)

Для жидкого и газообразного топлива (в процентах)

Ю0 = + #5 + <7в охл - (13-28)

Из этих уравнений может быть определен КПД котла (брутто), если известны потери теплоты.

В результате эксплуатационных испытаний при отсутствии продувки, отпуска насыщенного пара мимо пароперегревателя и вторичного перегрева пара КПД котельного агрегата (в про­центах) может быть определен и по уравнению

Лср - (13-29)

Где I) — нагрузка котла, кг/с; /пе — энтальпия перегретого пара или (при отсутствии пароперегревателя) энтальпия насыщенного пара, кДж/кг; £п. в—энтальпия питательной воды на входе в индивидуальный водяной экономайзер, кДж/кг; В — расход топлива, кг/с или м3/с.

Определение КПД по прямому балансу (13-29) применяется при анализе работы установки за длительные промежутки вре­мени (декада, месяц). При испытании котельных агрегатов этот метод применяется редко, так как связан с необходимостью опре­деления расхода топлива. За короткое время опыта, особенно при сжигании твердого топлива в механических топках, расход топ­лива с достаточной точностью определить трудно. При испытании котельных агрегатов КПД определяют по обратному балансу из уравнения (13-27) или (13-28); такое определение значительно точнее, особенно при высоких КПД современных котлоагрегатов.

Методика обработки опытных данных имеет свои особенности в зависимости от вида сжигаемого топлива (твердое, жидкое или газообразное). Техника теплотехнических расчетов, бази­руясь на основных уравнениях, может развиваться в направлении уточнения их путем введения новых дополнительных факторов или в направлении упрощения расчета для облегчения применения его в инженерной практике. Последнее направление весьма пер­спективно, если оно не искажает сущности рассчитываемых физи­ческих процессов и обеспечивает необходимую точность решения практических вопросов. Советскими учеными создан ряд упро­щенных методик теплотехнических расчетов. К ним относятся теплотехнические расчеты по обобщенным константам продуктов горения, разработанные проф. М. Б. Равичем, и теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива, наиболее полно разработанные проф. С. Я. Корницким и развитые в по-

Следнее время Я. Л. Пеккером. Упрощенные методики теплотех­нических расчетов разработаны применительно к методу обрат­ного баланса.

Опыт работы различных наладочных организаций и исследо­вательских институтов, выполнивших за последние годы большое количество испытаний котельных агрегатов, показал, что при сжигании газообразного и жидкого топлива обработку результа­тов эксплуатационных испытаний целесообразно производить по упрощенной методике, разработанной проф. М. Б. Равичем.

В основу упрощенной методики положены более стабильные характеристики, чем теплота сгорания топлива, которая испыты­вает заметные колебания при изменении элементарного состава горючей массы топлива. При расчете по упрощенной методике используются следующие характеристики:

1) максимальная температура £макс> развиваемая при пол­ном сгорании топлива в теоретических условиях, т. е. при коэф­фициенте избытка воздуха, равном единице, без потерь теплоты (Д. И. Менделеев назвал эту величину жаропроизводительиостью топлива); 2) количество теплоты (Р), приходящееся на I м8 (при нормальных условиях) сухих продуктов горения, выделяющееся при полном сгорании рабочего топлива в теоретически необходи­мом количестве воздуха; 3) отношение (В) объемов сухих и влаж­ных продуктов горения в теоретических условиях; 4) изменение (/г) объема сухих продуктов, горения в реальных условиях по отношению к объему сухих продуктов горения в теоретических условиях.

При обработке результатов испытаний по упрощенной мето­дике не требуется определения теплоты сгорания топлива, что значительно сокращает время испытаний и обработки опытных данных. Так как упрощенная методика базируется на обобщенных константах продуктов горения, определение их состава должно выполняться тщательно.

Составление теплового баланса и расчет отдельных потерь теплоты производится в следующем порядке.

1. По результатам анализа продуктов горения определяется содержание бОшакс;

Р/-)_________________ 100 (Я02 + СО -}- СНа)_________ , , | о от

Макс — 100 _ 4 76 (0а _ о,5СО — 0,5На — 2СНа) ’ ' ;

При полном горении

Ко— = Тоо^ШГ - (!3'31)

Если вид топлива известен, то полученное по анализу продук­тов горения значение сравнивается с табличными данными (табл. 13-13). Заметное расхождение между значениями Н02Макс* подсчитанными по анализу продуктов горения, и табличными данными (более 0,3%) указывает на ошибку анализа или на от-, клонение состава сжигаемого топлива от усредненных данных.

Некоторые характеристики и коэффициенты газообразного и жидкого топлива, необходимые для соста^пения теплового баланса (по данным М* Б - Равича) Топливо Значение Для газа, кДж/м*; для жидкого топ­лива, кДж/кг І Максг °С Содержание Мако» % Р, НДж/м* В Природный газ 35 700 2010 11,8 4200 0,80 Нефтепромысловый 59 640 2050 13,2 4200 0,83 Газ Коксовый газ 17 640 2090 10,4 4578 0,77 Доменный газ 4 116 1470 24,5 2604 0,98 Генераторный газ 1 200 1660 20,0 2940 0,91 Малосернистый ма­ 39 354 2100 16,5 4053 0,88 Зут Сернистый мазут 39 354 2100 16,0 4074 0,87 Соляровое масло 42 462 2098 15,6 4095 0,87

2. Определяется коэффициент, показывающий увеличение объ­ема продуктов горения вследствие содержания в них избыточного воздуха по отношению к объему сухих продуктов горения в тео­ретических условиях,

'*=К0^5гйнГ> (13-32>

Где И02 макс — максимальное суммарно^ содержание в сухих газах С02 и 802 (Э02 образуется только *?РИ сжигании сернистых топлив); значение 1Ю2макс для природного газа, мазута и других газов приведено в табл. 13-13; Н02, СО, СН4 — суммарное содер­жание сернистого ангидрида и углеки£лого газа, содержание оксида углерода и метана в сухих продуктах горения по данным анализа при испытании, %.

3. Подсчитывается потеря теплоты с уводящими газами (в про­центах): если

Д „ 1? -“?■■■» [С' + (А - 1 > /СВ] • 100; (13-33)

Если А <С 1,

С%. 100, (13-34)

Где ^ — средняя температура уходящий газов по данным изме­рений при испытании, °С; £в. в— средня** температура воздуха, забираемого вентилятором, а при его отсутствии температура воздуха, поступающего в горелки, по данным измерений при испытании, °С; 2макс — жаропроизводите^ьность топлива, при-

Поправочные коэффициенты С' и К для газообразного и жидкого топлива (по данным М. Б. Равича)

Температу­	Поправочные коэффициенты
Ра уходящих	При жаропроиэводительностн	При жаропроизводительноети
Продуктов	^макс •> ^800 °С	*макс < 1800 °С
Горения
*ух> °с
	С'	К	С'	К
100	0,82 -	0,78	0,83	0,79
200	0,83	0,78	0,84	0,79
300	0,84	0,79	0,86	0,80
400	0,86	0,80	0,87	0,81
500	0,87	0,81	0,88	0,82
600	0,88	0,82	0,90	0,83
700	0,89	0,83	0,91	0,84
800	0,90	0,83	0,92	0,85
900	0,91	0,84	0,93	0,86
1000	0,92	0,85	0,94	0,87

Иимается по данным табл. 13-13; / — коэффициент, характеризую­щий отношение произведения действительного объема воздуха, поданного в топку, и его удельной теплоемкости к произведению объема продуктов горения и их удельной теплоемкости (при­нимается для природного газа 0,85, а для жидкого топлива и нефтяных газов 0,9); В — коэффициент, показывающий отноше­ние объема сухих продуктов к объему влажных, продуктов горе-1 ния в теоретических условиях; принимается по табл. 13-13; С'поправочный коэффициент, показывающий отношение сред­невзвешенной удельной теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в температурном интервале от 0 °С до (7Х к их средневзвешенной удельной теплоемкости в температурном ин­тервале от 0 °С до 41а*с; принимается по данным табл. 13-14; К — поправочный коэффициент, показывающий отношение сред­ней удельной теплоемкости воздуха в температурном интервале от 0 °С до к средневзвешенной удельной теплоемкости не раз­бавленных воздухом продуктов горения в температурном интер­вале от 0 °С до *макс; принимается по данным табл. 13-14.

4. Вычисляется потеря теплоты от химической неполноты горения (в процентах)

1г7,84СО+П8,36Н, + 359,Э1акй-100| (]д_35)

Где Р — низшая теплота сгорания рабочего топлива, отнесенная к 1 ма (при нормальных условиях) сухих продуктов сгорания, образующихся при сжигании топлива в теоретических условиях, принимается по данным табл. 13-13; СО, Н2, СН4 — содержание

Оксида углерода, водородя и метана в уходящих продуктах горения по данным анализа, %

Для точного сведения теплового баланса и определения потерь теплоты при сжигании твердого топлива необходимо при ИСПВН; тании взвешивать топливо и очаговые остатки, проводить лабо­раторный анализ отобранных проб с определением не только теплоты сгорания, влажности и зольности, но и элементарного состава: содержания углерода, водорода, азота и серы (содер­жание кислорода получают вычитанием, считая, что сумма влаги, золы, углерода, водорода, азота, кислорода и серы в аналити­ческой пробе должна быть равна 100%). При испытании в экс­плуатационных условиях серийных котельных агрегатов с целью составления режимных карт для эксплуатационного персонала едва ли целесообразно взвешивание топлива и очаговых остатков, а следовательно, и точное сведение теплового баланса.

Взвешивание топлива и очаговых остатков с подробным ана­лизом сжигаемого топлива целесообразно при исследовании новых конструкций котлоагрегатов или при испытании серийных котло - агрегатов на новых видах топлива. При таких испытаниях све­дение теплового баланса следует производить нормативным мето­дом теплового расчета, разработанным ЦКТИ имени И. И. Пол - зунова и ВТИ имени Ф. Э. Дзержинского.

При эксплуатационных испытаниях котельных агрегатов, во время которых не взвешивается топливо и очаговые остатки, а анализ топлива производится с определением только теплоты сгорания, зольности и влажности, сведение теплового баланса может производиться по упрощенной методике, разработанной проф. С. Я - Корницким и развитой в последние годы Я - Л. Пек- кером. В этой методике используются приведенные характери­стики топлива. Расчеты по приведенным характеристикам топлива основаны па отнесении расчетных величин и характеристик к теплоте сгорания топлива в отличие от общепринятой методики, основанной на отнесении их к 1 кг топлива.

При расчетах по обобщенной методике определяющей характе­ристикой топлива является приведенная влажность УРП. Под приведенной влажностью понимают отношение массы влаги, содержащейся в топливе, к его низшей рабочей теплоте сгорания. Аналогично пользуются приведенной зольностью, приведенным содержанием серы и т. д. Однако выражение приведенной влаж­ности, зольности, содержания серы в кг/кДж неудобно, так как пришлось бы пользоваться очень малыми числами. Для того чтобы величины Ап, 51* выражались целыми числами, от­носят массу влаги, золы и серы не к 1 кДж, а к 1000 кДж низшей теплоты сгорания рабочей массы топлива. Рабочая влажность, зольность и сернистость выражаются в процентах. При этих условиях приведенная влажность, зольность и сернистость из­меряются в 106 кг/кДж.

ІО «О .4

- - О Л о ^ °°ЙЛ + +++

(13-37)

£

А ЕҐ ЕЕ •е-

. Составление теплового ба­ланса с расчетом отдельных потерь теплоты и определе­нием других параметров, ха­рактеризующих работу котла при сжигании твёрдого топ­лива, производится в следую­щем порядке.

1. По данным лаборатор­ных анализов топлива подсчи­тывается приведенная влаж­ность, зольность, сернистость (в 10б кг/кДж):

1000ГР.

(13-36)

’

1000ЛР

ЮООЯР

(13-38)

Где Лр, 5р — содержа­ние влаги, золы и серы в ра­бочем топливе, %; ($ — низ­шая теплота сгорания рабо­чей массы топлива, кДж/кг.

2. Определяется теорети­ческое количество воздуха, необходимое для горения, и теоретическое количество продуктов горения (в м3/кг)

<?Р + 25.2И7Р

У* = а.

4200

гЬ

°° ^ оо о

2-А

Л К.

Н-{-Ь

О о

№

ООО

+-Н-

Е в н

Оо оо оо ООО

О” о о

+++

«5 ОЙ<М О 0^0 О 0^0

£ 2^8 О о«в

I |||.

00 00 О о^о' + +++ — Ю$00

« «Ло'

О о ^

И н 5

^ Б*1*!

ГГЗ-Е* оо оо Э-ч* 00 00 §00

О 0.^0 О О ^ о

+ +"И-

Чэ іл со

СО

0 Со ^ со

ООООООЙГ^ N. 00 СМ » Сч)

~ — <М сч

$

ОООЇІЮ —I - н —< Ч О

0,0124

Г

« А. Ь В Со >, Ч О И

К ■а с;

„Г ь <2нР + 25,2й>-Р л. =: 0 ------------- г,~------------- “Г

4200

(13-39)

(13-40)

Где а, Ь — коэффициенты, усредненные по группам топ­лив, принимаются по данным табл. 13-15. 3. Подсчитывается по дан­ным анализа очаговых остат-

'<3*3

Доля золы топлива, перешедшая в шлак и унос (по данным «Норм теплового расчета котельных агрегатов* ) Значение ашл (числитель) и АуН (зваменатель) для топок Вид топливе <С 0 Ас 5 0« ф 5 *8 ■ «_ 0 2 5 о 5 я Гевмомехавическими »асывателями и цеп- решеткой обратного І Іевмомеханнческими >асывателями и цеп- решеткой прямого І Іевмомехавическими асывателямн и ве - ІНЖНОЙ решеткой «• « 3 А А А % а * * с а> * * & ш 12 о {в Ч £•& Ерных открытого типе ндким ш^акоудале - й для котлов произво - ільностью более 75 т/ч Сг к Се« « С«« « “Я? А 5* О С О <0 К X И а) ш к О Л С Й * - о И К Донецкий антрацит АС и АМ с А п — -= 0,47 0,9 0,1 — — — — — Каменные угли типа кузнецких Г и Д с Лп= 0,33 — 0,80 0,20 0,80 0,20 0,84 0,16 0,05 ”£95 0,20 0,80 Каменные угли типа донецких Г и Д с Ап = 0,76 — 0,83 0,17 0,83 0,17 0,87 0,13 0,05 0^95 0,20 0,80 Бурые угли типа артемовского угля с 0,75; Ап — 1,0 — 0,81 0,19 0,81 0,19 0,85 0,15 0,05 1^95 0,20 0,80 Бурые угли типа веселовского угля с №п= 2,0; Лп = 1,55 — 0,85 0,15 0,85 0,15 0,87 0,13 0,05 0І95 0,20 0,80 Бурые угли типа ирша-бородинско - го угля с №а — 2,1; Ап— 1,1 — 0,73 0,27 — 0,78 0,22 0,05 0,95 0,20 0,80 Бурые угли типа подмосковного угля с №п= 3,04; Аа — 2,1 — 0,89 0,11 — 0,89 0,11 0,05 "сГШГ 0,20 0,80 Фрезерный торф — — — 0,05 Ш —

Ков потеря теплоты от механической неполноты горения в шлаке, провале и уыосе, а также общая потеря теплоты от механической неполноты горения (в процентах)

А

32 760 100 Г прЛР 32 760 Р. С 1 О О ^ Ун^Р 32 760.

Ум 100 — Г

Уп

	(13-41) (13-42) (13-43)
Я? От ЯХ*

£ие. 13-19. Поправочный коэффициент для определения коэффициента избытка воздуха

1 — твердые топлива; 2 — мазут; 3 — природ­ные и нефтяные газы

Где ашл, апр, %н — Д°ля золы топлива, перешедшая в шлак, провал и унос; Ощл и ОуН принимаются в зависимости от способа сжигания топлива и типа топки из табл. 13-16; апр для совре­менных топок мало и может не учи­тываться; Гшл, Гпр, ГуН—содержа­ние горючих в шлаке, провале, уносе по данным лабораторных анализов проб, отобранных во время испыта­ний, %.

4. Определяется коэффициент из­бытка воздуха по данным газового анализа для всех видов топлива по уточненной углекислотной или кис­лородной формуле:

Тяг-- (1345)

Атч = К. а°^пр ^ Ка

Где а0Р — приближенное значение коэффициента избытка воз­духа, подсчитанное по углекислотной или кислородной формуле:

Макс

СС. р

Даапр —

А

(13-47)

(13-48)

Ко5 21

Пр —

21 — О,

'■'пр

И02 — максимальное содержание в продуктах горения С02 и ЭОг, подсчитывается по формуле (13-30) или (13-31); Ка ~ по­правочный коэффициент, определяется из графика на рис. 13-19 по приближенному значению коэффициента избытка воздуха

(апр) •

5. Подсчитывается потеря теплоты с уходящими газами (в про­центах) по формуле, уточненной Я. Л. Паккером:

1 _ Ял 100

10-а, (13-49)

Ух

■и

^ух + ^1

(К-|- С) (£уХ —

Где^ Кг, С, Ьг — коэффициенты, зависящие от сорта и приведен­ной влажности топлива; значения их, усредненные по группам топлив, приведены в табл. 13-15; ^ — соответственно темпера­тура уходящих продуктов горения в балансовой точке, °С; ауХ — коэффициент избытка воздуха в той же точке; {х в — температура

Рис, 13-20. Графики для определения потери теплоты от наружного охлажде­ния: а для паровых котлов; б — для водогрейных и малых паровых котлов

I — собственно «сотел; 2 — котел с хвостовыми поверхностями; Л — без экономайзера;

4 — с экономайзером

Воздуха, забираемого дутьевым вентилятором, °С; ?4 — суммарная потеря теплоты от механической неполноты сгорания; %; Л* — поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на теплоемкость продуктов горения, определяется по формуле

— 150 _

Л,= 1 + 0,013-Ещ..................... ............................................. (13-50)

6. Подсчитывается потеря теплоты от химической неполноты сгорания для всех твердых топлив (в процентах):

<73 = 0,11(126,840)+ 118,36Н2 +359,31СН4)(оух-0,02) х

Х(1 +0,0252№п)(1- 0,01?4), (13-51)

Где СО, Н2, СН4 — содержание оксида углерода, водорода и ме­тана в балансовой точке, %.

7. Потеря теплоты от наружного охлаждения при работе котельных агрегатов на всех видах топлива с номинальной на­грузкой определяется по графику (рис. 13-20). При нагрузках, отличающихся от номинальной, потеря теплоты от наружного охлаждения (в процентах) подсчитывается по формуле

= С13-52)

Где Юв — номинальная нагрузка котла, т/ч; О — действительная нагрузка котла при испытании, т/ч.

8. При сжигании твердых топлив в слоевых топках и в ка­мерных с жидким шлакоудалением потеря теплоты с физической теплотой шлаков (в процентах) определяется по формуле

<7б шл — Яшл </6 шл, (13-53)

Где <7бшл определяется из графика на рис. 13-21.

В качестве примера в табл. 13-17, 13-18 приведены результаты испытаний котельных агрегатов при сжигании газообразного и твердого топлива.

Рис. 13-21. Зависимость потери с физической теплотой шлаков от приведенной зольности топлива и температуры шлака

По результатам испытаний котельного агрегата должен быть составлен технический отчет, в котором следует отразить этапы проделанной работы, дать анализ основных показателей, котло - агрегата, а также рекомендовать мероприятия, направленные на улучшение работы и повышение экономичности котельной установки.

В начале отчета должна быть помещена краткая аннотация, в которой сжато излагаются результаты работы и основной вывод о качестве эксплуатаций и экономичности котельного агрегата. Затем в отчете приводится краткое описание испытанной уста­новки с указанием проектных параметров и основных конструк­тивных характеристик котельного агрегата и его вспомогательного оборудования.

Специальный раздел отчета должен быть посвящен методике измерений и расчетов. В этом разделе приводится подробная схема расстановки средств измерения (по типу схем, приведенных на рис. 13-12, 13-13 и 13-15), указывается тип приборов, которые использовались при испытании, оценивается погрешность измере­ния основных параметров (состава продуктов горения по тракту, температуры продуктов горения, расхода пара й питательной воды и т. п.), приводятся результаты тарировки газоходов, воз­духопроводов и других элементов с указанием коэффициентов тарировки и схем разбивки сечений, в которых производились измерения. При описании методики расчетов приводятся основ­ные уравнения, по которым составлялся тепловой баланс котло - агрегата, с указанием параметров, принятых без измерений.

Сводная ведомость результатов испытания котла ДКВР-8,5-14 Позиция Величина Способ определения Нагрузка котла, т/ч На Рис. 13-16 8,90 ( 8.66 | 7,37 4.22 | 2,ва _ Продолжительность опыта, ч Измерение 4,0 ! 4,3 4,2 4,0 | 3,9 — Топливо — Ленинградский смешанный га: 29 600 — Низшая теплота сгорания газа, кДж/м8 Расход газа при нормальных усло­ Лабораторный анализ 30 200 29 800 30 000 29 800 7 Измерение 875 870 733 410 281 6 4 Виях, ыЧч Температура таза, °С Давление газа, Па: перед горелкой № 1 » » 3 100 3 090 10 2 000 670 250 Перед горелкой № 2 3 100 3 100 2 000 650 250 2 Давление воздуха, Па: Перед горелкой № і » 900 1 000 550 180 10 Перед горелкой № 2 » - 900 1 020 550 200 10 II или Паропроизводительность котла, кг/с > 2,47 2,41 2,05 1,20 0,78 12 10 Давление пара, МПа » 1,06 1,09 0,93 0,94 0,79 13 Температура питательной воды, °С * 56 56 47 54 47 — Энтальпия пара, кДж/кг Из таблиц водяных 2 779 2 781 2 775 2 776 2 769 1 Температура воздуха, °С Паров Измерение 27 22 21 23 23 8 Разрежение, Па: в топке » 26 27 25 25 25 14 За котлом » 200 221 135 60 45 14 Состав продуктов горения за кот­лом, %: Яо8 Оя Анализ продуктов го­рения 10,88 2,76 10,40 3,41 11,10 2,07 10,50 3,17 8,40 6,76 А£ 0 0 86,3 0 0 86,19 0 0 86,83 0 ' 0 86,33 0 9 84,84

Ю -^1 Ю

Позиция	Величина	Способ определения		Нагрузка котла, т/ч
На Рис. 13-15	8,90	8.66	7.37	4,22	2,80
—	Коэффициент избытка воздуха за	По формуле (13-46)	1,13	1,16	1,11	1,16	1,43
14	Котлом Температура уходящих газов за	Измерение	320	314	.288	227	195
_	Котлом, °С Жаропроизводительность газа, °С	По табл. 13-13	2 010	2 010	2 010	2 010	2 010
—	Максимальное содержание Б? Ог в	По формуле (13-31)	12,4	12,4	12,4	12,4	12,4
_	Продуктах горения, % Отношение действительного объема	По формуле (13-32)	1,14	1,19	1,12	1,18	1,48
—	Продуктов горения к теоретическому Поправочный коэффициент: к теплоемкости продуктов горе­	По табл. 13-14	0,84	0,84	0,84	0,83	0,83
	Ния С' К теплоемкости воздуха К	По табл. 13-14	0,79	0,79	0.79	0,78	0,78
	К температуре воздуха	Из текста на стр. ООО	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
—	Отношение (В) объемов сухих и	По табл. 13-13	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80
	Влажных продуктов горения в теоре­тических условиях Низшая теплота сгорания газа, от­	По табл. 13-13	4 200	4 200	4 200	4 200	4 200
—	Несенная к 1 м8 сухих продуктов горе­ния (Р), образующихся при сжигании в теоретических условиях, кДж/м3 Потери теплоты, % с уходящими газами за котлом	По формуле (13-33)	13,7	14.1	12,3	9,73	9,85
	От химической неполноты сгорания	По формуле (13-35)	0	0	0	0	0
	В окружающую среду	По графику на	1,0	1,0	1.*	2,3	- 3,6
	КПД (брутто) собственно котла,	Рис. 13-20 и по форму­ле (13-52) По формуле (13-28)	85,30	84,90	86,30	87,97	86,55
	Определенный по обратному балан­су, % То же, по прямому балансу, %	По формуле (13-29)	85,60	85,10	86,60	88,00	86,50
—	Невязка испытания, %	Ат] = т|Пр— Лобр	±0,30	±0,20	+0,30	+0,03	—0,05

Сводная ведомость результатов испытания котла ТП-35 Позиция Величина Способ определения Нагрузка котла, т/ч На Рис. 13-13 24,2 23,0 30,5 34,0 40,2 Продолжительность опыта, ч Измерение 6,0 6,0 6,5 5,5 6,2 — Число мельниц в работе > 2 2 2 2 2 — Топливо — Печорский уголь марки Ж 26 200 . 3 Низшая теплота сгорания рабочей Лабораторный анализ 25 550 26 200 26 100 26 250 Массы, кДж/кг 3 Влажность рабочей массы, % То же 8,45 7,33 6,82 8,52 8,82 3 Зольность рабочей массы, % 15,76 14,82 15,65 13,51 13,11 Приведенная влажность, 10бкг/кДж По формуле (13-36) 1,39 1,22 1,10 • 1,36 1,41 — Приведенная зольность, 10в кг/кДж По формуле (13-37) 2,59 2,38 2,52 2,16 2,10 8 Тонина помола пыли: Остаток на сите Лаоо> % Ситовой анализ проб 0,12 0.23 0,28 0,20 0,20 Остаток на сите /?90, % То же 22,2 22,1 22,6 22,4 20,4 — Среднечасовой расход топлива, кг/с По формуле (13-29) 0,842 0,996 0,983 1,092 1,289 Видимая тепловая нагрузка топоч­ По' формуле 111 135 134 149 175 Ного объема, МВт/м8 14 Среднечасовая нагрузка котла, кг/с Измерение 6,58 8,24 8,47 9,45 11,20 13 Давление перегретого пара, МПа » 3,02 2,91 2,88 2,85 2,85 13 Температура перегретого пара, °С » 381 400 371 399 392 — Энтальпия перегретого пара, По таблицам перегре­ 3220 3240 3180 3240 3220 КДж/нт Того пара 22 Температура воды, поступающей Измерение 129 130 12? 129 129 В водяной экономайзер, °С 38 24 Температура воздуха до воздухо­ I 40 42 40 40 21 Подогревателя, °С 160 Температура горячего воздуха после первой ступени воздухоподогре­вателя, - С » 150 156 146 162

Позиция	В едичина	Способ определения		Нагрузка котла, т/ч
На Ркс. 13-13	24,2	29,0	30.5	34,0	40,2
		Измерение
17 4	То же после второй ступени, °С Температура смеси в шахте, °С:	»	262	257	250	274	279
	Правая шахта	»	106	114	113	111	103
	Левая »	»	102	118	114	104	102
24	Давление воздуха до воздухоподо­гревателя, Пз	»	1060	1620	1600	1570	1580
17	То же после воздухоподогревате­ля, Па Давление воздуха на правые верх­ние шлкцы, Па		850	1300	1260	1210	1020
9	»	—80	—70	70	50	600
0	То же па левые верхние шлицы, Па	»	—90	—40	70	100	420
7	То же на правые нижние шлицы, Па	»	560	700	310	690	670
7	Давление воздуха ка левые нижние шлицы, Па	»	470	810	330	700	600
20	То же на правые задние шлицы, Па	»	170	520	1200	1090	970
20	То же на левые задние шлицы, Па		220	620	1150	1070	970
2	Разрежение перед правой мельни­цей (№ 1}> Па		400	290	290	290	260
2 15	Разрежение перед левой мельницей (№ 2) , Па Содержание И02 в продуктах горе­ния за пароперегревателем, %:	»	440	340	310	300	290
	Слева	»	13,5	13,8	13,9	13,8	13,8
	Справа	»	13,0	13,7	14,1	13,5	14,0
	Коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем	По формуле (13-45) и графику на рис. 13-19	1,38	1,32	1,30	1,33	1,32

Позиция	Величина	Способ определения	Нагрузка котла, т/ч
На
Рис. 13-13			24.2	29,0	30,5	34,0	40,2
25	Состав продуктов горения за уста­новкой, % :
	Яо2	Измерение и лабора­	11,1	11,7	12,1	11,7	11,7
	О,	Торный анализ	8,2	7,4	7,1	7,6	7,6
	Со	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	Н2		0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	Сн4		0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
			80,7	80,9	80,8	80,7	80,7
—	Коэффициент избытка воздуха за	По формуле (13 46) и	1,64	1,56	1,51	1,56	1,56
	Установкой	Графику на рис 13-19
	Температура продуктов горения по		-
	Тракту, °С:					445/441	439/445
15	За пароперегревателем (сле­	Измерение	404/396	433/420	420/395
	Ва/справа)				352	357
16	За второй ступенью водяного эко­	»	313	344	328
	Номайзера			259	255	273	279
18	За второй ступенью воздухоподо­	»	244
	Гревателя			202	200	208	214
23	За первой ступенью водяного эко­	»	190
	Номайзера				108	115	118
25	За установкой (уходящие газы)		106	112
	Разрежение по тракту, Па:					30
И	В топке	»	40	30	30	30
15	За пароперегревателем	5»	60	70	80	90	100
16	За второй ступенью водяного эко­	»	ПО	140	140	170	200
18	Номайзера
За второй ступенью воздухоподо­гревателя	»	160	180	180 '	210	290

Позиция				Нагрузка котла, т/ч
На	Величина	Способ определения
Рис. і 3-13		24,2	29.0	30,5	34,0	40,2
23	Разряжение по тракту, Па:
За первой ступенью водяного эко­	Измерение	200	260	260	280	370
%	Номайзера
Пфед шбулышш	*					Ш
28	Перед дымососом Содержание горючих, %:	»	560	750	740	940	1190
1	В шлаке	По данным лаборатор­	25,65	14,30	9,80	7,28	11,90
26	В золе из-под золоуловителя	Ного анализа	31,61	37,93	29,15	28,47	28,63
27	В уносе		26,87	28,45	23,33	25,08	22,59
	Доля золы топлива:
1	В шлаке	По данным табл. 13-16	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
26	В уносе из-под золоуловителя	И опытным данным	0,70	0,70	0,70	0,70	0,70
27	В неуловленном уносе		0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
—	Потеря теплоты с уходящими га­зами, % [	По формуле (13-49)	3,86	3,94	3,82	4,35	4,66
	Потеря теплоты от химической не­полноты сгорания	По формуле (13-51)	0	0	0	0	0
	Потеря теплоты от механической не - 1	І
	Полноты сгорания, %:
	Со шлаком	По формуле (13-41)	0,35	0,15	0,11	0,07	0,11
	С золой из-под золоуловителя	По формуле (13-43)	8,49	7,90	5,63	4,71	4,60
	С уносом в трубу	То же	1,85	1,84	1,48	1,41	1,19
—	Суммарная потеря теплоты от меха­	По формуле (13-44)	10,69	9,89	7,22	6,19	5,90
	Нической неполноты сгорания
~	Потеря теплоты от наружного охла­ждения, %	По графику на рис. 13-20 и формуле (13-52)	1,55	1,22	1,08	1,07	1,07
	КПД (брутто) котельного агрега­та, %	По формуле (13-27)	83,90	84,95	87,88	88,39	88,37

КВт-ч 1 4 2 0 Э ^

И

Ряс. 13-22. Основные зависимости, получаемые в результате испытания котла: а — зависимость тепловых потерь и КПД от нагрузки котла; б — зависимость сопротивления газового тракта и удельного расхода электроэнергии на тягу и дутье от нагрузки котла / ■» раврежеавв в гопкеэ Я разрежение аа котлом; 3 — разрежение после водяного »коооыаваераг 4 — «опрогавданне водяного экономайзера; 6 — сопротивление соб­ственно котла

Один на разделов отчета должен быть посвящен описанию проведенных опытов. При описании опытов дается оценка каж­дого опыта с указанием его продолжительности, колебаний основ-, ных параметров, результатов визуальных наблюдений. Давая характеристику опытов, следует указать, как изменялся состав топлива в продолжение всех испытаний, как производился выбор оптимального коэффициента избытка воздуха, как работал экс­плуатационный персонал в период испытаний. Основным в отчете является раздел, в котором приводится анализ результатов испы­таний. Прежде всего приводится анализ работы топочного устрой­ства, описываются дефекты, выявленные при испытании топочных механизмов, газовых горелок или мазутных форсунок; дается критическая оценка надежности и экономичности работы топки не только по данным проведенных испытаний, но и по результатам глубокого анализа и обработки данных эксплуатации (ремонтные журналы, суточные ведомости работы котлоагрегата, показания записывающих приборов, данные опроса эксплуатационного пер­сонала и другие материалы). Затем анализируется тепловой ба­ланс котла с подробным рассмотрением и оценкой каждой потери теплоты. Анализ проиаводят с учетом графических зависимостей построенных по данным испытаний. В качестве примера на^ рис. 13-22 приведены основные зависимости, которые должны быть.

Режимная карта котла ДКВР-8,5-13, оборудованного горелками типа НГМГ-4 при сжигании природного газа и мазута (пример).

Паропроизводитель вость котла, ®/ч

Параметр

Давление пара в барабане котла, кПа Расход мазута, кг/ч Давление газа перед горелкой, Па Температура мазута, °С Давление вторичного воздуха перед горелкой (расходуемого на горение), Па Давление первичного воздуха (рас­пыляющего), Па Содержание ва котлом, % (по объему) 1?Оа
160 100	325 570	500 1640
675 2600
90
_40 50	140 260	400 450
600 850
250 2900
7,6 8,7 10,7 10,7 10,7 11,1 11,7 12,3 7,5 5,5 2,0 2,0 7,3 6,9 6,1 5,4 205 250 300 340 220 275 330 385 20 40 70 100 200 60 100 180 ' 350
О»
Температура продуктов горения ва котлом, С Разрежеине в топке, Па Разрежение ва котлом, Па

Примечание. В числителе приведены данные для газа, в знаменателе — для мазута.

Получены в результате эксплуатационных испытаний. На осно­вании анализа опытных данных делаются выводы и даются реко­мендации для повышения надежности и экономичности работы установки. Приводится режимная карта работы агрегата для различных нагрузок (табл. 13-19).