P4250089

138

Temperatura odparowania t„ zależy od ciśnienia pary w kotle p₀. Wartość lej temperatury ograniczona jest minimalną różnicą temperatur występującą na początku procesu odparowania, zwaną progiem temperatury

dt - t₆-t_a(p₀).

Wartość progu temperatury ót ma decydujące znaczenie dla wielkości powierzchni parownika, a tym samym dla gabarytów i ceny całego kotła. Przeciętnie przyjmuje się

ót» 25—35°C.

Zakładając określone ciśnienie pary p₀ znajdujemy z tabel parowych temperaturę nasycenia t„(p₀), a następnie temperaturę gazu na granicy stref a, b

*61 *,(Po)+*-    (W-⁷)

Znając parametry pary świeżej p₀,t₀ określamy jej entalpię i₀(p₀, t„), entalpię wody na linii granicznej i'(p₀) i ciepło potrzebne na odparowanie i przegrzanie pary

di, - i₀ - % i'o = i'(p₀)-    (^IV-⁸)

Pisząc bilans cieplny dla stref b+c, czyli odparowania i przegrzania

^mB^cn fóO*”^ró) = Mp(‘o-‘oh znajdujemy wydajność kotła

m, =    (IV.9)

i i *o—»o

lub z podstawieniem (IV.7)

(IV. 10)

U-ltM+W

Ze wzoru (IV. 10) wynika, że wydajność kotła m zależy od wari ości progu temperatury ót. Im mniejsza wartość ót, tym większa jest wydajność kotła. Dla przyjętej wartości ót ze wzrostem ciśnienia p₀ entalpia pary świeżej nieco maleje, zaś entalpia wody na linii granicznej i'₀ nieco rośnie, czyli ciepło potrzebne na odparowanie i przegrzanie pary (i₀ — i'₀) maleje zc wzrostem p₀, maleje bowiem mianownik we wzorze (IV.9) lub (IV. 10). Jednocześnie ze wzrostem p₀ rośnie temperatura nasycenia f_B(/>„), czyli maleje licznik w tych wzorach, przy czym jest to zmiana silniejsza. W rezultacie ze wzrostem ciśnienia p₀ maleje wydajność kotła utylizacyjnego m_p.

Znając wydajność kotła możemy z kolei obliczyć końcową temperaturę gazu t₅ z bilansu podgrzewacza wody (strefa a na rysunku IV.4)

We wzorze (IV. 12) zastosowano uproszczenie przyjmując

Projektując kocioł utylizacyjny nie kierujemy się osiągnięciem możliwie dużej wydajności m_p lub możliwie wysokimi parametrami pary p₀,t₀. Pamiętajmy bowiem, że zgodnie ze wzorem (IV.2) lub (IV.3) celem obiegu utylizacyjnego jest możliwie wysoka moc turbiny parowej N_TP.

Moc turbiny parowej

^cp#t*» *

(IV.12)

stąd    fflpOo—»_wx)

^{5    6} *V»K

stąd

(IV.11)

lub po wstawieniu m_f ze wzoru (IV.9)

(IV.13)

uwzględnia wpływ regeneracyjnego podgrzewu wody zasilającej w procesie parowym. Zauważmy, żc zgodnie ze wzorem (1V.9) temperatura wody zasilającej nie ma wpływu na wydajność kotła utylizacyjnego. Przy określonej wydajności m_p i zadanych parametrach pary p₀, t₀,p_k moc turbiny jest tym większa, im większy jest wyraz

Wynika stąd, że w obiegu utylizacyjnym regeneracyjny podgrzew wody zasilającej jest termodynamicznie niekorzystny. W praktyce stosuje się niewielki podgrzew wody zasilającej do ter.iperatuiy niezbędnej dla uniknięcia korozji niskotemperaturowej w kotle.

W przypadku spalin niezasiarczonych wystarcza

t_w. % 30—40'C,

dla spalin zasiarczonych (:r:>zuty ciężkie)