Смешанный приток на горение Опции

[К.Д.]

Уважаемые специалисты!

Подскажите пожалуйста, где-нибудь регламентировано соотношение потоков воздуха подаваемого к горелкам котлов при заборе его как из помещения котельной, так и с улицы (советская схема с забором из верхней зоны). По сечениям существующих котельных смотрю - вроде 50-50 получается (не считая отрицательной самотяги для верхнего патрубка).

[К.Д.]

Уважаемые специалисты!

Подскажите пожалуйста, где-нибудь регламентировано соотношение потоков воздуха подаваемого к горелкам котлов при заборе его как из помещения котельной, так и с улицы (советская схема с забором из верхней зоны). По сечениям существующих котельных смотрю - вроде 50-50 получается (не считая отрицательной самотяги для верхнего патрубка).

[ruben]

Уважаемые специалисты!

Подскажите пожалуйста, где-нибудь регламентировано соотношение потоков воздуха подаваемого к горелкам котлов при заборе его как из помещения котельной, так и с улицы (советская схема с забором из верхней зоны). По сечениям существующих котельных смотрю - вроде 50-50 получается (не считая отрицательной самотяги для верхнего патрубка).

Такое соотношение должно подсчитываться при различных температурах наружного вохдуха, и оно не может быть всё время одинаковым

Сообщение отредактировал ruben - 1.4.2010, 14:06

[К.Д.]

А исходя из чего оно рулится, по температуре воздуха на горение или еще по какому параметру? Я просто ни разу на таких сборных воздуховодах не видел регулирующих устройств.

[tiptop]

Такое соотношение должно подсчитываться при различных температурах наружного вохдуха

Наверное, никто ничего не подсчитывает.
Становится в котельной холодно - переключают на забор воздуха с улицы.
Если вообще переключают...

[ruben]

Наверное, никто ничего не подсчитывает.
Становится в котельной холодно - переключают на забор воздуха с улицы.
Если вообще переключают...

Совершенно верно - именно так и делают. Физика тут весьма проста - температура внутри помещения (и в котельной в частности) зависит от степени инфильтрации воздуха через неплотности в окнах, дверях и перекрытиях. Пока есть в помещении избыток давления, хотя бы небольшой, инфильтрация воздуха с улицы в помещение будет минимальна. Как только в помещении будет ноль или разрежение, то со всех щелей в помещение будет поступать холодный воздух, что не есть гут. Поэтому если есть возможность при заборе воздуха с помещения, следует в холодное время года компенсировать расход воздуха на горение внешним воздухом с улицы. Плюс конечно же общеобменная вентиляция.
Эти процессы конечно же необходимо считать в зависимости от температур воздуха на улице и внутри. Перекидные шибера на всасе воздуха на вентиляторы на больших и средних котельных - обычное дело и будучи диспетчером теплового района и крупной котельной в Харькове я всегда отслеживал этот вопрос. Если вовремя не перекинуть шибер в минуса на улице, то от поступления холодного воздуха в котельную через щели даже при казалось бы средних температурах в помещении просто может локально замёрзнуть автоматика на котлах и будут очень серьёзные неприятности. Если скажем дифманометры расходомеров защит на котлах располагаются вблизи щелей с окон и дверей

Сообщение отредактировал ruben - 2.4.2010, 13:01

[tiptop]

Пока есть в помещении избыток давления, хотя бы небольшой, инфильтрация воздуха с улицы в помещение будет минимальна

От кого-кого, а от Вас не ожидал такого академического пассажа.
Наверное, на крыше каждой котельной установлены дефлекторы.
Даже если котлы не работают (не происходит забор воздуха на горение), то откуда возьмётся "избыток давления воздуха в помещении" ?

[ruben]

Ещё коммент. Конечно же с точки зрения оптимального горения температура воздуха на горение должна быть по возможности высокой. Поэтому вариант забора воздуха с улицы на горение не есть эффективный - более целесообразно на горение брать с верхней части помещения. В этом случае следует опять таки считать и выбирать самый целесообразный вариант.
Один из вариантов при заборе воздуха на горелки с помещения ( большинство современных блочных горелок) - следует компенсировать расход воздуха на горение тёплым воздухом от воздухоподогревателя, теплогенератора и т.д. Так к примеру сделано на Харьковской ТЭЦ-3 - там со второй ступени воздухоподогревателей паровых котлов сделан отбор горячего вохдуха в общий воздухопровод, который имеет патрубки с направляющими аппаратами направленными в помещение котельной.
To tiptop Избыток возьмется:
1. От общеобменной вентиляции напорными вентиляторами
2. От работы воздухоподогревателя
3. От работы теплогенератора - так к примеру сделано на котельной Салтовского жилмассива в г. Харьков

Сообщение отредактировал ruben - 2.4.2010, 16:09

[Alex_]

следует компенсировать расход воздуха на горение тёплым воздухом от воздухоподогревателя, теплогенератора и т.д.

Вообще, как я понимаю, мероприятия по зимнему подогреву воздуха для горения в котельных производятся для стабилизации режима сгорания, чтобы не регулировать горелку на каждый сезон при изменении плотности воздуха (от температуры).
С точки зрения энергетической, абсолютно безразлично, подать в горелку воздух с температурой -25С или сначала его подогреть от тех же котлов (затратив энергию) до +25С, а затем подать на горение. Суммарная эффективность системы не изменится - об этом нам говорит закон сохранения.

[К.Д.]

Ещё коммент. Конечно же с точки зрения оптимального горения температура воздуха на горение должна быть по возможности высокой. Поэтому вариант забора воздуха с улицы на горение не есть эффективный - более целесообразно на горение брать с верхней части помещения. В этом случае следует опять таки считать и выбирать самый целесообразный вариант.
Один из вариантов при заборе воздуха на горелки с помещения ( большинство современных блочных горелок) - следует компенсировать расход воздуха на горение тёплым воздухом от воздухоподогревателя, теплогенератора и т.д. Так к примеру сделано на Харьковской ТЭЦ-3 - там со второй ступени воздухоподогревателей паровых котлов сделан отбор горячего вохдуха в общий воздухопровод, который имеет патрубки с направляющими аппаратами направленными в помещение котельной.
To tiptop Избыток возьмется:
1. От общеобменной вентиляции напорными вентиляторами
2. От работы воздухоподогревателя
3. От работы теплогенератора - так к примеру сделано на котельной Салтовского жилмассива в г. Харьков

Котельная построена давно, и я сколько по не ни лазил не нашел организованной приточки. Температура в помещении там вообще интересно распределяется - внизу при минус 25 было градусов 8-10, н отметке 7.200 - 22-25, на 11.400 уже 35-40. В котельной стоят 2 ПТВМ-30 и 2 ДКВР-20-13. Шиберов перекидных нету, поэтому и возник вопрос про соотношение - оно ничем не реулируется. и такую же картину я наблюдал во многих котельных построенных по советским типовым проектам для коммуналки и производств.

[ruben]

С точки зрения энергетической, абсолютно безразлично, подать в горелку воздух с температурой -25С или сначала его подогреть от тех же котлов (затратив энергию) до +25С, а затем подать на горение. Суммарная эффективность системы не изменится - об этом нам говорит закон сохранения.

Вы не правы. Лет пятнадцать назад меня бы за такой посыл выгнали бы из наладочной организации. Так примитивно можно рассуждать для простого теплообменника, а не для сложных процессов в котле. Да простит меня уважаемый tiptop за очередной академический рекурс, однако и сам вспомню и другим будет польза – поэтому думаю позитив есть.

Итак, первое. Увеличение температуры воздуха перед горением прежде всего увеличивает температуру горения топлива. Увеличение температуры подогрева воздуха на 100 °С повышает примерно на 50 °С температуру горения топлива, что способствует уменьшению необходимых поверхностей нагрева, расположенных в топке, за счет интенсификации радиационного теплообмена. Экономически выгоднее повышать температуру воздуха именно перед зоной горения. Языком наладчика скажу, что потери тепла с уходящими газами резко возрастают с падением температуры воздуха. Если Вы считаете, что подать -25 градусный воздух и нагреть его теплом в топке до нормального тепломассообмена - это тоже, что и это же тепло отдать воде, а потом нагреть в калорифере воздух до +25 , который также будет гореть - это не так.

Второе. Увеличение температуры воздуха сильно влияет на химический недожёг топлива, уменьшая его. Чем выше температура воздуха, тем интенсивнее идут процессы смесеобразования и сжигания. Воздух в данном случае – не балластный теплоноситель, а химический элемент, участвующий в формуле сжигания углеводородов.

Третье. Увеличение температуры воздуха сильно влияет на механический недожёг топлива, особенно в случае сжигания углей и мазута.

Четвёртое. Вы считаете, что воздухоподогреватели для паровых котлов ставят от нечего делать? Чего проще – подал воздух с температурой 0 в горелку и зачем тратиться на одну или две ступени воздухоподогрева. Это не так. Воздух нужно подогревать для снятия тепла уходящих газов именно в зоне после экономайзера - это выгоднее, чем воздух греть в водяном или электрическом калорифере, или же использовать теплый воздух помещения.

Температура насыщения среды в испарительных поверхностях нагрева при давлении более 1 МПа выше требуемой температуры продуктов сгорания, уходящих из котла, и поэтому при завершении в них теплоиспользования нельзя обеспечить должную тепловую экономичность установки.

Поэтому в современных котлах использование теплоты продуктов сгорания завершается в экономайзере и воздухоподогревателе. В экономайзере подогревается питательная вода и иногда происходит ее частичное испарение.

Наличие экономайзера и воздухоподогревателя при температуре поступающих в них воздуха и питательной воды меньшей, чем температура насыщения, обеспечивает возможность охлаждения продуктов сгорания до технически и экономически оправданного предела.

Температура питательной воды для энергетических котлов с давлением пара более 3,93 МПа согласно ГОСТ принимается равной 150, 215 и 230 °С в зависимости от развития регенеративного подогрева воды, осуществляемого с целью повышения экономичности работы электростанции. Для котлов производственного назначения температура питательной воды после ее термической деаэрации составляет 104 °С.

Таким образом, для энергетических котлов температура питательной воды должна быть выше температуры уходящих из котла продуктов сгорания, и по условиям организации теплообмена необходимо применение теплоносителя с более низкой начальной температурой, которым и является воздух. Следовательно, тепловосприятие в энергетических котлах должно завершаться в воздухоподогревателе.

Конечная температура подогрева воздуха выбирается в зависимости от вида топлива и способа его сжигания.

Экономически выгоднее, чтобы температура подогрева воздуха была выше, чем температура питательной воды после экономайзера. Увеличение поверхности нагрева воздухоподогревателя при повышенной температуре подогрева воздуха компенсируется уменьшением более дорогой и ответственной поверхности нагрева экономайзера.

Ну вот примерно так. Сорри за многословность.

Сообщение отредактировал ruben - 3.4.2010, 18:10

[ruben]

Котельная построена давно, и я сколько по не ни лазил не нашел организованной приточки. Температура в помещении там вообще интересно распределяется - внизу при минус 25 было градусов 8-10, н отметке 7.200 - 22-25, на 11.400 уже 35-40. В котельной стоят 2 ПТВМ-30 и 2 ДКВР-20-13. Шиберов перекидных нету, поэтому и возник вопрос про соотношение - оно ничем не реулируется. и такую же картину я наблюдал во многих котельных построенных по советским типовым проектам для коммуналки и производств.

Знакомый вариант. Советую - организовать патрубок для забора воздуха на горение с зоны, где температура (35...40) градусов, поставить перекидной шибер и зимой в морозы частично брать воздух именно с этой зоны. А для отопления в этом случае установить вместо или вместе с существующим радиаторным или регисторным отоплением теплогенератор (ы). Если нет возможности установить теплогенератор, то в мороз следует организовать забор воздуха с улицы. При этом КПД котлов у Вас снизится процентов на 0,5...1,5

Сообщение отредактировал ruben - 3.4.2010, 18:08

[К.Д.]

Второе. Увеличение температуры воздуха сильно влияет на химический недожёг топлива, уменьшая его. Чем выше температура воздуха, тем интенсивнее идут процессы смесеобразования и сжигания. Воздух в данном случае – не балластный теплоноситель, а химический элемент, участвующий в формуле сжигания углеводородов.

Третье. Увеличение температуры воздуха сильно влияет на механический недожёг топлива, особенно в случае сжигания углей и мазута.

С химнедожогом понятно при подогреве, а как он влияет на мехнедожог забыл уже, поскольку оказался в коммунальной энергетике, пусть и более крупной чем современные пыхтелки по 5-7 МВт. Увеличивающимся объемом подаваемого воздуха и более турбулентным режимом на завихрителях, что приведет к лучшему перемешиванию?

Знакомый вариант. Советую - организовать патрубок для забора воздуха на горение с зоны, где температура (35...40) градусов, поставить перекидной шибер и зимой в морозы частично брать воздух именно с этой зоны. А для отопления в этом случае установить вместо или вместе с существующим радиаторным или регисторным отоплением теплогенератор (ы). Если нет возможности установить теплогенератор, то в мороз следует организовать забор воздуха с улицы. При этом КПД котлов у Вас снизится процентов на 0,5...1,5

Я и планирую вывести воздуховод в верхнюю зону, но смущал нерегулируемый забор с улицы в связи с чем и привиделось некое соотношение. Этот вопрос в литературе не прописан случайно? В Роддатисе смотрел - вроде нету. 0,5...1,5% это повышение tуг на 5...15 * от снижения температуры факела я так понимаю и соответственно недосъем тепла при прочих равных условиях? И еще вопрос - снижение температуры факела влияет на лучистый теплообмен в топке- что с дымовыми газами происходит на выходе из нее и как меняется теплосъем с конвективной части?

Сообщение отредактировал Alex_ - 4.4.2010, 14:23

Причина редактирования: Не злоупотребляйте цитированием!!! Цитируйте только тот учаток текста автора, на который отвечаете!!!

[ruben]

С химнедожогом понятно при подогреве, а как он влияет на мехнедожог забыл уже, поскольку оказался в коммунальной энергетике, пусть и более крупной чем современные пыхтелки по 5-7 МВт. Увеличивающимся объемом подаваемого воздуха и более турбулентным режимом на завихрителях, что приведет к лучшему перемешиванию?



Я и планирую вывести воздуховод в верхнюю зону, но смущал нерегулируемый забор с улицы в связи с чем и привиделось некое соотношение. Этот вопрос в литературе не прописан случайно? В Роддатисе смотрел - вроде нету. 0,5...1,5% это повышение tуг на 5...15 * от снижения температуры факела я так понимаю и соответственно недосъем тепла при прочих равных условиях? И еще вопрос - снижение температуры факела влияет на лучистый теплообмен в топке- что с дымовыми газами происходит на выходе из нее и как меняется теплосъем с конвективной части?

Вы всё объясняете сами. Ну конечно. Снижение КПД от снижения температуры воздуха связано прежде всего с ростом q2 - потери тепла с уходящими газами. Лучше всего этот факт описан в книге Якова Пеккера, Теплотехнические расчёты по приведенным характеристикам, 1977. Эта книга здесь где-то есть, если нет - я поделюсь. Так там прямо приводится методика расчёта потерь тепла от недогрева воздуха - стр. 121.
По мнению Пеккера рост q2 связан с падением температуры воздуха следующим соотношением
delta q2=0,035*(30-tх.в.),%
Перерасход топлива при этом составляет
delta B=(delta q2/КПД)*100,%
Физика этого процесса конечно же зависит от соотношения радиационных и конвективных поверхностей нагрева, но упрощённо - снижается температура горения топлива, ухудшается теплообмен в топке, растёт тмпература на выходе из топки, и соответствунно температура уходящих газов и наконец Кю2.
Конечно же конвективная составляющая теплообмена при этом возрастает, но в том то и дело, что при определённом расчётом соотношении площадей радиационного и конвективного теплообмена нет соответственного увеличения конвективного теплосъёма и общая эффективность падает.
Что самое интересное - я неоднократно убеждался в этом на практике, когда работал наладчиком на крупных паровых котлах, таких как ТГМ-94 (Али-Байрамлинская ГРЭС), ТГМ-96(Бакинская ТЭЦ "Красная Звезда), БКЗ-160 ((9й котёл Харьковской ТЭЦ-3. Это-как закон - от снижения температуры нагрева воздуха КПД котла падает. Почти всегда. Только степень падения зависит от соотношения радиационной и конвективной составляющей тепловосприятия котла.
Влияние температуры нагрева воздуха на химический и механический недожёг - это отдельный разговор. Упрощённо - горение частицы угля связано с процессом подсушки и газификации. Эти процессы более эффективно идут при увеличении температуры воздуха