Регулирование подачи общего воздуха.

Эффективность использования топлива определяется качеством горения.

Расход воздуха поступающего в топку влияет на КПД котла, который служит показателем экономичности процессов горения, т. е. изменяя расход воздуха, мы изменяем экономичность процессов горения. Анализ состава топочных газов покидающих топку является одним из наиболее представительных косвенных способов оценки экономичности процессов горения. На основе зависимости КПД и суммарных потерь от избытка воздуха, определяемой для каждого агрегата, целесообразно поддерживать коэффициент избытка воздуха a_опт. Значение коэффициента избытка воздуха можно оценить по содержанию свободного кислорода в газах, покидающих топочную камеру, по формуле

Значение a в основном влияет на q₂ (потери теплоты с уходящими газами), q₃и q₄(потери теплоты от химического и механического недожога топлива) см. рис.41.

Участок регулирования экономичности процессов горения по содержанию кислорода в топочных газах состоит из топочной камеры и примыкающего к ней газохода конвективного перегревателя до места измерения содержания О₂. Входное регулирующее воздействие участка – расход воздуха, поступающий в

топку Q_в, а выходная (регулируемая) величина – содержание свободного кислорода в поворотной камере газохода за пароперегревателем О₂.

Оптимальное значение О₂ в поворотной камере при нормальной нагрузке и сжигании пылевидного топлива лежит в пределах 3 – 5%; при сжигании мазута и газа от 0,2 до 2 %.

Оптимальный избыток воздуха в общем случае определяется не только экономичностью, но и рядом других факторов, таких как интенсивность коррозии поверхностей нагрева, образование вредных соединений (окислов серы и азота) и др.

Необходимо отметить, что задача регулирования общего воздуха сводится к нахождению оптимального регулятора. Регулятор подачи воздуха в топку является экстремальным, т. к. он должен обеспечивать максимальное КПД или минимальные потери.

Интегрированная эффективность топочного процесса определяется функционалом: Где

Наибольшими потерями в данном случае являются потери q₂ с уходящими газами. Потери теплоты от химической q₃ и механической q₄ неполноты сгорания зависят от вида сжигаемого топлива, коэффициента избытка воздуха a_т, способа сжигания и совершенства организации топочного процесса. Минимум потерь определяет оптимальное значение коэффициента избытка воздуха a_опт и соответственно необходимый расход общего воздуха G_о.в.

где V^o– теоретически необходимый объем воздуха для сжигания топлива. В результате