Одним из наиболее крупных предприятий энергетического блока на территории города Семей Восточно-Казахстанской области Республики Казахстан является ГКП «Теплокоммунэнерго». Функционирование котельного оборудования обусловлено многими факторами и от правильной организации процессов, протекающих в нем, зависит эффективность работы всего предприятия, а значит и промышленности города, и ЖКХ [1]. Также объекты энергетики оказывают влияние на экологическую обстановку. Все это объясняет актуальность исследований по эффективности работы котельного оборудования.
Целью работы является анализ тепловых потерь котла КЕ-25–14С ТЭЦ-1 города Семей.
Котел КЕ-25–14С имеет производительность 25 т/ч, номинальное давление 14 кг∙с/см2 и со слоевым сжиганием топлива. Котел данной марки установлен в ряде котельных города Семей Республики Казахстан. В качестве топлива используется каменный уголь марки «Д» разреза Каражыра ВКО (Восточно-Казахстанской области). Рабочий состав угля данной марки представлен в таблице 1. [2]
Таблица 1
Рабочий состав угля марки «Д» «Каражыра»
|
Показатели |
Единица измерения |
Индекс |
Рабочая смесь |
|
Влага общая |
% |
Wtr |
14,0 |
|
Зольность |
% |
Ар |
19,1 |
|
Сера общая |
% |
Sрt |
0,2 |
|
Углерод |
% |
Cр |
49,1 |
|
Водород |
% |
Hр |
3,8 |
|
Азот |
% |
Nр |
0,9 |
|
Кислород |
% |
Oр |
12,9 |
Для определения потерь котельного агрегата необходимо произвести тепловой расчет. Подробный тепловой расчет котла КЕ-25–14С представлен в статье [2].
Испытания проводились при различной теплопроизводительности.
По результатам экспериментальных исследований был построен график зависимости потерь тепла в окружающую среду, с уходящими газами q2 и потерь тепла в окружающую среду через ограждающие поверхности и элементы котла q5 в зависимости от теплопроизводительности [3] (рисунок 1).
Рис. 1. Потери тепла в окружающую среду, с уходящими газами q2 и потери тепла в окружающую среду через ограждающие поверхности и элементы котла q5 в зависимости от теплопроизводительности
Зависимость потерь тепла в окружающую среду, с уходящими газами q2 от теплопроизводительности описывается уравнением (1):
(1)
где 
— теплопроизводительность, Гкал/кг;
— потеря тепла с уходящими газами, %.
Изменение потерь тепла в окружающую среду q5 в зависимости от теплопроизводительности описывается уравнением (2):
(2)
где — теплопроизводительность, ГКал/кг;
— потеря тепла в окружающую среду, %.
Рис. 2. Изменение температуры уходящих газов в зависимости от теплопроизводительности
Изменение температуры уходящих газов в зависимости от теплопроизводитель-ности описывается уравнением (3):
(3)
где — теплопроизводительность, ГКал/кг;
t — температура уходящих газов, 0C.
В ходе теплового расчета [2] было получено значение к. п.д. котла в зависимости от состояния обмуровки.
По результатам экспериментальных исследований был построен график изменения к. п.д. котла в зависимости от теплопроизводительности (рисунок 3).
Изменение к. п.д. котла в зависимости от теплопроизводительности описывается уравнением (4):
(4)
где - теплопроизводительность, Гкал/кг;
- к.п.д., %.
Рис. 3. Изменения к. п.д. котла в зависимости от теплопроизводительности
1. В ходе проведенного исследования получили расчетную зависимость для определения потерь теплоты с уходящими газами в зависимости от теплопроизводительности.Определили, что потери теплоты с ростом теплопроизводительности возрастают. Это связано с увеличением объема потерь от химического и механического недожога.
2. Была получена расчетная зависимость для определения потерь теплоты в окружающую среду от теплопроизводительности. Определили зависимость потерь теплоты в окружающую среду в зависимости от теплопроизводительности котельного агрегата: потери теплоты с ростом теплопроизводительности уменьшаются.
3. Получена расчетная зависимость для определения потерь теплоты в окружающую среду от теплопроизводительности. Определили зависимость К. П. Д. котельного агрегата в зависимости от теплопроизводительности: К. П. Д. котла уменьшается с ростом теплопроизводительности, так как происходит увеличение объема уходящих газов. В результате этого потери теплоты с уходящими газами q2 растут, КПД и производительность котла снижаются. При восстановлении производительности за счет увеличения расхода топлива потери теплоты с уходящими газами еще больше увеличиваются и КПД уменьшается.
Литература:
1. Энергосбережение — путь повышения эффективности экономики // Fluitech systems URL: http://fluitech.com.ua/ru/articles/106.html (дата обращения: 17.04.2014).
2. Мясоедова Е. Н., Коротецкий И. Н., Степанова О. А., Ермоленко М. В., Надырова А. Р. Исследование эффективности работы котельного агрегата в зависимости от состояния обмуровки. // Молодой ученый. — 2014. — № 6. — С. 203–207.
3. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод Т 34) Под ред. Н. В. Кузнецова и др., М., «Энергия», 1973. 296с. с ил.
