1. СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ С УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

При эксплуатации котлов, работающих на твёрдом топливе, температура уходящих газов недопустима велика и в некоторых случаях достигает более 450°С, а коэффициент избытка воздуха за котлом увеличивается до 1,7 – 2,0. Потери теплоты с уходящими газами растут с увеличением загрязнения поверхности нагрева.

Как показали испытания, КПД загрязнённого котла в среднем на 10% ниже, чем чистого.

При наличии влаги в топливе увеличиваются объём и температура уходящих газов и значительно возрастают потери теплоты. При ручном обслуживании котлов машинисты не всегда своевременно регулируют подачу воздуха и тягу.

При увеличении теплопроизводительности котла удельные потери теплоты в окружающую среду растут, а удельные его потери с уходящими газами, а также от химического и механического недожога топлива увеличиваются. Сначала снижение потерь в окружающую среду больше суммы всех трёх остальных потерь, и КПД возрастает. Однако при дальнейшем увеличении теплопроизводительности котла увеличение этой суммы становится большим, чем снижение потерь в окружающую среду, и КПД начинает уменьшаться.

Основными мероприятиями, направленными на уменьшение потерь теплоты с уходящими газами, являются:

  • поддержание оптимального коэффициента избытка воздуха;
  • снижение подсосов холодного воздуха в топку и газоходы котла;
  • предотвращение заноса газоходов котла золой из-за перегрузки топки и кратерного горения в слоевых топках;
  • содержание в чистоте наружных и внутренних поверхностей нагрева;
  • использование в котлах только тех видов топлива, на которые они рассчитаны;
  • применение острого дутья, позволяющего сжигать твёрдое топливо с меньшим избытком воздуха;
  • перевод котлов с твёрдого топлива на газообразное.

Перевод котлов малой мощности на газообразное и жидкое топливо позволяет уменьшить коэффициент избытка воздуха, увеличить теплоотдачу, уменьшить температуру продуктов сгорания на выходе из топки, снизить температуру уходящих газов, и повысить КПД котлов на 3 – 10%.

Значительно уменьшаются потери теплоты при работе котлов, если разработан и осуществляется оптимальный эксплуатационный график их работы в течение оптимального периода.

При разработке такого графика исходят из следующего требования:

при любой нагрузке на котельную КПД каждого котла должен быть близок к тому максимальному значению этого коэффициента, которое возможно при принятом виде и качестве сжигаемого топлива.

2. СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Для этого могут быть рекомендованы следующие мероприятия:

  • тщательная тепловая изоляция котла (температура на поверхности обмуровки не должна превышать 55 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С);
  • использование тепловыделений от котла путём забора тёплого воздуха из верхней зоны котельного зала и подачей его на всасывающую линию дутьевого вентилятора.

3. СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТ ХИМИЧЕСКОЙ НЕПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

При неполном сгорании большинства видов твёрдого и жидкого топлив образуется главным образом оксид углерода, а при сгорании газа – различные углеводороды. Содержание оксида углерода в дымовых газах при слоевом сжигании топлива больше, чем при камерном, поэтому в слоевых топках требуется больший избыток воздуха. Благодаря лучшим условиям перемешивания горящих частиц топлива и воздуха в камерных топках можно добиться небольших тепловых потерь от химической неполноты сгорания при меньшем избытке воздуха, однако в этом случае необходимо тщательно контролировать работу горелки или форсунки.

Для снижения тепловых потерь от химической неполноты сгорания необходимо проводить следующие мероприятия:

  • подавать достаточное количество воздуха для горения и обеспечивать хорошее смешивание его с топливом;
  • применять острое дутьё (особенно при сжигании каменных и бурых углей, выделяющих большое количество летучих веществ, а также при небольшом объёме топки);
  • проводить механизированную непрерывную подачу топлива на решётку;

4. СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТ МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Для борьбы с уносом топлива необходимо:

  • понижать избыток воздуха, подаваемого в топку;
  • снижать форсировку котла до нормальной величины;
  • смачивать мелкое топливо водой для образования корки;
  • необходимо сортировать топливо по размерам кусков, а мелочь сжигать при малой форсировке котлов, т.е. при более высокой температуре наружного воздуха.

Основными мероприятиями для снижения потерь от механической неполноты сгорания топлива являются:

  • предварительная подготовка топлива на складе или в котельной – сортировка и дробление крупных кусков угля, и отсев мелочи, так как горение несортированного угля в слое протекает с повышенными тепловыми потерями и с трудом поддаётся регулировке;
  • сжигание топлива с зольностью (в пересчёте на сухую массу), не превышающей для каменных углей 18%, антрацитов 16%, и содержанием мелочи не более 20% (в слоевых топках котлов малой мощности не допускается сжигать рядовые каменные и бурые угли и многозольные антрациты марок АРШ и АСШ);
  • применение острого дутья;
  • обеспечение равномерного распределения воздуха и горения топлива по площади решётки, поддержание достаточной высоты шлакового слоя;
  • поддержание оптимального теплового напряжения зеркала горения;
  • замена ручных топок механическими топками, уменьшающими периоды между загрузкой топлива и улучшающими стабильность горения.

5. ПОДДЕРЖАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Для поддержания постоянной температуры в помещениях потребителей, в котельных применяют качественное регулирование. Отопительные графики составляют на основании расчётов для различных параметров воды в системе отопления и наружного воздуха. Зависимость температуры воды, обеспечиваемой котлом, от расчётных температур наружного воздуха приведена на графиках. Для обеспечения экономической работы котельных установок температура теплоносителя должна поддерживаться в соответствии с указанными графиками.

Зависимость температуры горячей воды от изменения температуры наружного воздуха
  

а) до -20 ºС ; б) до -30 ºС ; с) до -40 ºС

1 – горячая вода («Подача»); 2 – обратная вода («Обратка»)