JUSŠC „ Nikola Tesla“ Kotor Varoš
Kotor Varoš
ZAVRŠNI RAD
PREDMET: ENERGETIKA
TEMA: PARNI KOTLOVI
PROFESOR: UČENIK:
Prof. xxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxx, IV-5
BANJA LUKA, maj 2017.godina
4
1.
PROCES SAGORJEVANJA, TOPLOTNA MOĆ GORIVA
Sagorjevanje je proces oksidacije, odnosno hemijskog vezivanja kiseonika iz vazduha sa
sagorivim sastojcima goriva, pri čemu se stvara toplota. Sagorjevanje tečnih i gasovitih goriva
počinje pomoću inicijalnog dejstva toplotnog izvora, obično malog plamena ili varnice, veoma
brzim gotovo trenutnim prekoračenjem granice paljenja, dok kod čvrstih goriva proces počinje
zapaljenjem.
Toplotnu moć goriva čini ona količina toplote koja se oslobađa pri potpunom
sagorjevanju goriva, a iskazuje se u jedinicama [kJ/kg] za čvrsta i tečna goriva ili [kJ/m
3
] za
gasovita goriva. Toplotna moć ima dve vrijednosti kod goriva koja sadrže vodonik, zbog čega se
u produktima sagorjevanja pojavljuje vodena para. U tom slučaju se razlikuju donja i gornja
toplotna moć goriva, zavisno od toga da li se uzima u obzir toplota isparavanja vode u gasovima
ili ne. Gornja toplotna moć predstavlja sagorljivu moć (Ho) goriva kod koje je uzeta u obzir i
toplota koja se troši na isparavanje vode koja se sadrži u produktima sagorevanja. Donja toplptna
moć (Hu), predstavlja grejnu vrednost goriva koja je manja od gornje toplotne moći za iznos
toplote isparavanja vode koja se sadrži u produktima sagorjevanja. Obzirom da sva tehnička
ložišta u odvodnim gasovima sadrže vodu u parnom stanju, kod proračuna sagorjevanja se
uopšteno računa sa donjom toplotnom moći. Iz prethodnog sledi:
Ho =Hu +gh+ r
gh
+
w
100
[kJ/kg] odnosno [kJ/m
3
], gdje su :
r = 2500 [kJ/kg] ili 2000 [kJ/m
3
] – entalpija isparavanja vode na 0 °C
w – sadržaj vode u u gorivu u %
h – sadržaj vodonika u gorivu u %
Hu- donja toplotna moć goriva u [kJ/kg], odnosno u [kJ/m
3
]
Toplptna moć čvrstih, tečnih i gasovitih goriva može se tačno odrediti samo pomoću
kalorimetra. Kada je poznat sastav goriva, može se empirijski odrediti približna vrijednost
toplotne moći goriva:
5
Hu = 34,8c + 93,9h + 10,5s+6,3n – 10,80o – 2,5w [MJ/kg], gdje su:
c - sadržaj ugljenika, [kg/kg],
h - sadžaj vodonika , [kg/kg],
n - sadžaj azota, [kg/kg],
o - sadržaj kiseonika, [kg/kg],
s - sadržaj sumpora, [kg/kg],
w - sadržaj vode, [kg/kg].
Sastav proizvoda sagorjevanja pri sagorjevanju 1kg [1m3] goriva, tečnog, gasovitog ili
čvrstog može se predstaviti na sledeći način:
1[kg(m
3
)]+Vv = V
CO2
+V
SO2
+V
H2O
+V
N2
+V
O2
+V
v
p
+V
CO
+V
H2+
V
CH4
, gdje su:
Vv- zapremina vazduha upotrebljenog za sagorjevanje 1[kg(m
3
)] goriva,
V
CO2
, V
SO2
i dr. , zapremine pojedinih gasova u proizvodima sagorjevanja.
V
H2O
- zapremina vodene pare,
V
vp
– zapremina vodenih para koje u sebi sadrže paru nastalu isparavanjem vlage iz goriva i paru
koja čini vlažnost samog vazduha.
Kotlovsko postrojenje predstavlja sistem uređaja namjenjenih za pretvaranje hemijske
energije organskog (fosilnog) goriva u toplotnu energiju tople vode ili vodene pare potrebnih
parametara. Kotao predstavlja postrojenje u kome se toplotna energija, dobijena sagorjevanjem
fosilnog goriva, posredstvom grejnih površina, predaje radnom fluidu (vodi) koji se u njemu
zagrijava do odrađene temperature.
Najznačajniji dio tehnički korišćene toplote proizvodi se sagorjevanjem goriva, a manji
dio transformacijom električne energije u toplotu i još manji dio transformacijom sunčeve,
geotermalne i drugih energetskih oblika. Sagorivi sastojci različitih vrsta goriva su uglavnom
ugljenik C i vodonik H koji sagorjevaju u ugljendioksid CO
2
i vodenu paru H
2
O.
1.1
Kotlovi – klasifikacija
Kotlovi se mogu grupisati u klase, prema:
radnoj temperaturi i pritisku
korišćenom gorivu (čvrsto, tečno i gasovito)
obliku i veličini
