Исследование потерь теплоты котла КЕ-25–14С ТЭЦ-1 города Семей

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»

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, %.     

По результатам экспериментальных исследований был построен график зависимости температуры уходящих газов от теплопроизводительности котлоагрегата (рисунок 2).

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

Выводы

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.