Kazánok
2., javított kiadás
1.3. Kazánhatásfok, veszteségek, átvételi vizsgálat
|
a frissgőzzel hasznosított hőteljesítmény [kW],
|
|
|
az újrahevített 1. gőzzel hasznosított hőteljesítmény [kW],
|
|
|
az újrahevített 2. gőzzel hasznosított hőteljesítmény [kW],
|
|
|
a leiszapolással hasznosított hőteljesítmény [kW],
|
|
|
a frissgőz tömegárama [kg/s],
|
|
|
az újrahevített 1. gőz tömegáram [kg/s],
|
|
|
az újrahevített 2. gőz tömegáram [kg/s],
|
|
|
a túlhevítőbe befecskendezett hűtővíz tömegárama [kg/s],
|
|
|
az újrahevítő 1-be befecskendezett hűtővíz tömegárama [kg/s],
|
|
|
az újrahevítő 2-be befecskendezett hűtővíz tömegárama [kg/s],
|
|
|
a leiszapolás tömegárama [kg/s],
|
|
|
a frissgőz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
a tápvíz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevített 1. gőz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevített 2. gőz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevítő 1-be bevezetett gőz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevítő 2-be bevezetett gőz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
a túlhevítőbe befecskendezett víz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevítő 1-be befecskendezett víz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az újrahevítő 2-be befecskendezett víz entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
a lelúgozott közeg entalpiája [kJ/kg].
|
|
az elégett tüzelőanyag1 tömegárama [kg/s],
|
|
|
a tüzelőanyag-előmelegítésből adódó entalpianövekedés (általában csak olaj tüzelőanyagoknál) [kJ/kg],
|
|
|
fajlagos porlasztógőz-mennyiség (csak olajtüzelésnél) [kg/kg],
|
|
|
a porlasztógőz vonatkoztatási hőmérsékletre számított entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
az elégetlen tüzelőanyag-áram aránya az elégett tüzelőanyag-áramhoz viszonyítva, meghatározását a salak‑, pernyeéghető-veszteség számításánál mutatjuk be [kg/kg],
|
|
|
a malmok teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
a levegőventilátor(ok) teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
a füstgázelszívó ventilátor(ok) teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
egyéb motorok teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
a keringtetőszivattyú (amennyiben van) teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
a recirkulációs ventilátor (amennyiben van) teljesítményfelvétele [kW],
|
|
|
a malomfűtéshez (amennyiben van) bevezetett teljesítmény [kW],
|
|
|
fajlagos levegőszükséglet [kg/kg],
|
|
|
a levegő közepes fajhője [kJ/kg°C],
|
|
|
a kaloriferbe vezetett fűtőgőz fajlagos entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
a kaloriferből kilépő közeg fajlagos entalpiája [kJ/kg],
|
|
|
a kalorifer fűtőgőz-tömegárama [kg/s].
|
|
az elektrofilter (amennyiben van) teljesítményfelvétele [kW], a kazán hatásfokának számításánál – eltérő megállapodás hiányában – nem kell figyelembe venni,
|
|
|
a keringtetőszivattyú hűtőteljesítménye [kW],
|
|
|
egyéb (például égőfej, füstgázelszívó, recirkulációs ventilátor stb.) hűtőteljesítmény [kW],
|
|
|
a pernyeleválasztó hűtőteljesítménye [kW],
|
|
|
salakkal távozó veszteség [kW],
|
|
|
pernyével távozó veszteség [kW],
|
|
|
sugárzási, vezetési veszteség [kW],
|
|
|
elégetlen gázok okozta veszteség [kW].
|
-
A rostélyáthullási veszteség a tüzelőrostélyra adagolt szén finomabb (rostélyelemek távolságánál kisebb méretű) részecskéinek gyulladást megelőző lehullásából adódik. Összegyűjtését követően az áthullást visszaadagolják a rostélyra, hatásfokmérésnél rendszerint összekeverik a salakkal, így általában a salakéghető-veszteség részeként jelenik meg, de elkülönített tömegméréssel külön is kimutatható lenne.
-
A szállókoksz-veszteség a füstgáz által a tűztérből (rendszerint a rostélyról) magával ragadott, kigázosodott, de a rövid tűztéri tartózkodási idő miatt el nem égett, kokszosodott szénszemcsék által okozott veszteség. A szállókoksz-szemcsék a füstgázáramban a pernyével keverednek, így a szállókoksz-veszteség a gyakorlatban a pernyeéghető-veszteség részeként jelenik meg.
-
A koroméghető-veszteség a tökéletlen égés, hirtelen hűtés következtében a füstgázból kiváló, tiszta karbonból álló koromrészecskék energiatartalma által okozott veszteség. A koromszemcsék a füstgázból csak speciális mintavétellel lennének elkülöníthetők, így külön általában nem kerülnek kimutatásra. A felületeken ki nem váló hányad a pernyeéghető-veszteségben jelenik meg.
|
a vonatkoztatási hőmérsékletnél melegebben távozó füstgázok által okozott füstgázveszteség,
|
|
|
a kazán burkolófelületein a környezet, az állványszerkezet kapcsolódási pontjain a talaj felé átadott hőmennyiség által előidézett sugárzási, vezetési veszteség,
|
|
|
a vonatkoztatási hőmérsékletnél melegebben távozó salak fizikai hője okozta veszteség
|
|
a kazán maximális hasznos teljesítménye [MW],
|
|
|
|
b
|
C
|
||
|
Barnaszén
|
Kőszén
|
Olaj/földgáz
|
||
|
Vízcsöves kazánok
|
0,7
|
0,0315
|
0,022
|
0,0113
|
|
Nagy vízterű kazánok
|
0,6
|
0,0144
|
0,0072
|
|
-
A salak-, pernyeéghető-veszteség:
-
Az elégetlen gázok okozta veszteség:
-
A füstgázveszteség:
-
A salak fizikai hője okozta veszteség:
-
A csak szilárd tüzelőanyagokat felhasználó berendezéseknél előforduló salakéghető-, pernyeéghető-tartalom, miután a növekvő terheléssel a tűztéri tartózkodási idő csökken, általában nő. A tényleges veszteségérték azonban elsősorban a levegőellátástól, a keveredéstől és a tüzelőanyag hamutartalmától, fűtőértékétől függ. Leegyszerűsítve: az átlagos egy adott tüzelési módnál (rostély, szénpor, salakolvasztó stb.) nem csökkenthető le egy, a tüzelési módra jellemző minimális érték alá. Így kisebb hamutartalom, nagyobb fűtőérték mellett mindig kisebb éghetőveszteség adódik. Nagysága általában 1–5%, és a kazánterheléssel enyhén növekszik. Modern, utóégető rostélyos porszéntüzelésű kazánoknál 1% alatti értékek is elérhetők.
-
Az elégetlen gázok okozta veszteség elsősorban a levegőellátástól, keveredéstől függ, de az átlagosnál hidegebb, a gyulladást lassító tűztér is növekedése irányába hat. Modern tüzelőberendezéseknél értéke maximum néhány tized százalék, de a gyakorlatban, az esetek többségében, általában elhanyagolható. Növekvő terheléssel, a keveredés romlásával, a légfelesleg-tényező csökkenésével az előbbi mértéken belül akár ugrásszerűen is növekedhet.
-
A füstgázveszteség alakulása elsősorban a kazánkonstrukciótól, a tüzelési módtól, a léghevítő típusától és csak kevésbé a kazán terhelésétől függ. Nem tömör falazatú kazánkonstrukció vagy Ljungström-típusú (2.2.2.8. fejezet) léghevítő esetén a berendezésen átáramló, a tüzeléshez szükségtelen, úgynevezett hamislevegő mennyisége közel állandó. Így a légfelesleg-tényező kisebb terhelés esetén lényegesen nagyobb, mint a névleges terhelésnél, amiből még kisebb füstgázhőmérsékletnél is nagy füstgázveszteség adódhat. Miután a füstgázhőmérséklet a terheléssel növekszik, az előbbi konstrukcióval jellemezhető kazánoknál kisebb terhelésen a nagy légfelesleg, nagyobb terhelésen a növekvő füstgázhőmérséklet hatása érvényesül. Így a terhelés növekedésével a veszteség kezdetben csökken, majd egy 50–60% terhelésnél megfigyelhető minimum után növekszik. Tömör kazánkonstrukcióknál a légfelesleg közel állandó értéken tartható, így jellemzően a füstgázhőmérséklet növelő hatása érvényesül. Általában a füstgázveszteség a kazánok legnagyobb vesztesége, értéke a konstrukciótól, tüzelési módtól függően 6–15% között lehet.
-
A sugárzási vezetési veszteség a kazán szerkezeti, felületi hőmérsékletétől függ, amely a modern, „könnyűszerkezetes” kazánoknál közel állandó. Így a veszteség százalékos aránya a terhelés növekedésével – mint az (1.15) képletből is látható – hiperbolikusan csökken. Nagysága 1–5% között szokásos.
-
A salak fizikai hője okozta veszteség – amely csak szilárd tüzelőanyagok felhasználásánál jelentkezik – nagysága elsősorban a tüzelési (például folyékony, szilárd salakeltávolítás, utóégető rostély stb.) módtól függ. A folyékony salakeltávolítást kivéve, amelynél a kellő viszkozitás érdekében az elvezetési hőmérséklet a terheléstől függetlenül közel állandó, a terhelés növelésével a salak hőmérséklete is kismértékben nő, így a veszteség mértéke is növekszik. Nagyságrendje néhány százalék.
|
|
Hatásfok (%)
|
|
Lignit, szénpor-, fluidtüzeléssel
|
85–91
|
|
Lignit, rostélytüzeléssel
|
83–87
|
|
Kőszén szénpor-, fluidtüzeléssel
|
88–92
|
|
Kőszén rostélytüzeléssel
|
85–88
|
|
Biomassza rostélytüzeléssel
|
82–87
|
|
Földgáz*
|
91–94
|
|
Fűtőolaj
|
89–93
|
-
névleges teljesítmény (gőzáram),
-
maximális teljesítmény, ennek alkalmankénti időtartama (szokásos a tartós, illetve átmeneti maximális teljesítmény megkülönböztetése),
-
a vízgőz, illetve más hőhordozó közeg paraméterei (nyomás, hőmérséklet),
-
kazánhatásfok (esetleg egyedi veszteségek).
-
különféle, eltérő minőségű tüzelőanyagokra vonatkozó hatásfok, veszteségelvárások,
-
az ilyen tüzelőanyagokkal elérhető teljesítmény, gőzparaméterek,
-
a gőz tisztaságának,
-
a részterhelésekre vonatkozó gőzparaméterek hatásfokértékek,
-
a gőzfejlesztő, túlhevítő, újrahevítő rendszerek nyomásveszteségének,
-
az újrahevítőbe befecskendezett, hőmérséklet-szabályozó vízmennyiség értékének,
-
a levegőcsatornák, tüzelőberendezések, füstgázjáratok nyomásveszteségének,
-
a légfelesleg-tényező kazánon belüli értékeinek,
-
a segédberendezések teljesítményigényének előírása is.
-
Miután a környezeti feltételek betartása csak pontatlanul lehetséges és az alkalmas időpontok kivárása nagyon elnyújtaná a vizsgálatok időigényét, a szállítóknak az eltérő feltételrendszerre korrekciós görbéket kell megadni.
-
Az átvételi vizsgálatok előtt a berendezések beállítására, a mérőeszközök ellenőrzésére, a mérőszemélyzet esetleges betanítására úgynevezett elővizsgálatok végezhetők. Sikeres elővizsgálat esetén az érdekeltek egyetértésével az elővizsgálatok, utólagosan, akár átvételi vizsgálatnak is minősíthető.
-
A vizsgálandó rendszer határait (például az 1.4. ábrán bemutatott rendszer felhasználásával), a felhasználni kívánt mérési módszereket, mérőeszközöket, adatrögzítést, mintavételeket a vonatkozó szabványok figyelembevételével kell megtervezni, az érdekeltekkel egyeztetni. A mérőeszközök osztálypontosságát, hitelességét, a vizsgálatot végző intézmény akkreditációját a vizsgálatok előtt igazolni kell.
-
Az átvételi vizsgálatokra lehetőség szerint közvetlenül a próbaüzem után, a kazánszállító jelenlétében kell sort keríteni. Amennyiben a vizsgálatokra a későbbiekben kerül sor, a vizsgálatok előtt a berendezés állapotát a szállítónak ellenőrizni kell. A vizsgálatok a szállító előzetes egyetértése esetén, jelenléte nélkül is elvégezhetők.
-
Az állandósult állapot elérésére a berendezést a tényleges mérések megkezdése előtt a kazán nagyságától függő időtartammal (erőműi kazánok esetén legalább 3 órával) a vizsgálni kívánt üzemállapotban kell üzemeltetni. A mérések megkezdését követően az állandósult állapotot a hőmérsékletek, nyomások alakulását figyelembe véve értékelni kell.
-
Miután az üzemi változások nem zárhatók ki, különösen arra kell ügyelni, hogy az állandósult állapotra jellemző paraméterek (nyomások, hőmérsékletek, vízállás, tömegáramok, tüzelési jellemzők), ezek változási iránya, változási sebessége a mérések kezdetén és lezárásukkor azonos legyen és az ingadozások az előzetesen elfogadott tűréseken belül maradjanak.
-
A mérések során az egyértelmű megítéléshez szükséges számú, a várható ingadozásokhoz választott gyakoriságú leolvasást kell végezni.
| 1 | A kazánba vezetett tüzelőanyag-áram az kifejezésből adódik, ezért szerepel az előbbi képletben az -vel történő szorzás. Megfordítva: az elégetett tüzelőanyag árama a bevezetett tüzelőanyag-áramból az képlettel számítható. A képlet oly módon is felírható lenne, hogy az helyett az szerepelne, ez esetben azonban a képletében kellene figyelembe venni, hogy égési levegőre csak a ténylegesen elégő tüzelőanyag-mennyiséghez van szükség. |
Tartalomjegyzék
- Kazánok
- Impresszum
- Előszó a második kiadáshoz
- Bevezetés
- 1. Kazánok általános jellemzői
- 2. Kazántípusok általános ismerte
- 3. Kétfázisú hőátadás, áramlás fűtött felületen
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 3.2. Forrás végtelen térben [3.1]
- 3.3. Hőátadás és gőzfejlesztés csőben
- 3.4. A kétfázisú közeg áramlásának alapjai
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 4. Vízoldali folyamatok, vízelőkészítés, gőztisztaság
- 5. Hőtechnikai számítások
- 6. Füstgázoldali folyamatok, légtechnikai számítások
- 7. Gőzkazánok elemeinek szilárdsági számítása
- 8. A gőzkazánok üzemeltetése
- Függelék
- 1. függelék
- 2. függelék
- 3. függelék
- 4. függelék
- 5. függelék
- Szerkezeti anyagok
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- b) Hagyományos lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- c) Növelt szilárdságú lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- d) Jellemző dobanyagok tartamszilárdsága [7.63]
- e) Kamrák lemezanyagainak tartamszilárdsága [7.63]
- f) Rozsdamentes lemezanyagok folyáshatára [7.65]
- g) Rozsdamentes lemezanyagok tartamszilárdsága [7.65]
- h) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok folyáshatára [7.70]
- i) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- j) Hagyományos csőanyagok folyáshatára [7.70]
- k) Hagyományos csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- l) Növelt szilárdságú csőanyagok folyáshatára [7.70]
- m) Növelt szilárdságú csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- n) Rozsdamentes csőanyagok folyáshatára [7.71]
- o) Rozsdamentes csőanyagok tartamszilárdsága [7.71]
- p) Korszerű anyagok folyáshatára [7.30], [7.74, 7.75, 7.76], [7.79, 7.80], [7.83]
- q) Korszerű anyagok tartamszilárdsága [7.25], [7.74, 7.75], [7.79, 7.80, 7.81, 7.82, 7.83]
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- Szerkezeti anyagok
- Irodalom
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2020
ISBN: 978 963 454 492 0
Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.
Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero