 |
Схема для расчета теплового баланса
|
|
|
|
Уравнение теплового баланса имеет вид:
В левой части 
- располагаемая теплота, отнесенная к 1 кг (м3) топлива, вводимая в теплогенератор для преобразования ее в энергию пара или горячей воды (кДж/кг; кДж/м3).
В правой части 
- полезная израсходованная теплота (кДж/кг; кДж/м3).
- сумма тепловых потерь.
Рассмотрим левую (приходную) часть. В основе приходной части теплового баланса лежит низшая теплота сгорания топлива 
, поскольку температура продуктов сгорания лежит выше температуры конденсации водяных паров в них содержащихся. Если водяные пары конденсируются расчет теплового баланса необходимо вести по высшей теплоте сгорания топлива 
. Теплота сгорания топлива является основным источником процесса производства пара или горячей воды.
- физическая теплота, вводимая в котел с топливом
- теплоемкость топлива;
- температура топлива.
- физическая теплота воздуха. Учитывается только при подогрева вводимого в котел воздуха вне котла за счет постороннего источника (в паровом калорифере или автономном подогревателе при сжигании в нем дополнительного топлива). Тогда:
, где
- отношение количества воздуха на входе в котельный агрегат к теоретически необходимому.
- энтальпия теоретически необходимого подогретого и холодного воздуха (кДж/кг).
- теплота, вводимая в топочный объем с паром при паровом распылении мазута или при вводе пара под колосниковую решетку для улучшения процесса горения при слоевом сжигании антрацита.
- расход пара на 1 кг топлива (при паровом распыле мазута =0,3-0,35 кг/кг; при слоевом сжигании антрацита =0,2-0,4 кг/кг).
- энтальпия дутьевого пара;
2510 – расчетная энтальпия водяного пара, сбрасываемого с продуктами сгорания в атмосферу.
|
|
|
- выражает теплоту экзотермических реакций некоторых технологических процессов, которые могут быть использованы для получения пара (процесс обжига колчедана в кипящем слое тепловоспринимающих поверхностей нагрева для производства пара).
- величина, выражающая затраты теплоты на возможные эндотермические реакции (разложение карбонатов при сжигании сланцев);
- учитывается только при выработке теплоты с использованием электроэнергии в качестве источника теплоты.
Рассмотрим правую часть (расходную):
- потери теплоты с уходящими газами.
- потери теплоты с химической неполнотой сгорания топлива;
- потери теплоты механической неполнотой сгорания топлива;
- потери теплоты от наружного охлаждения, внешних охлаждений котла;
- потери теплоты с физической теплотой шлаков;
- потери теплоты на охлаждение балок, панелей, не включенных в циркуляционную систему котла
- приход “+” или приход “-” теплоты, связанной с неустановившимся режимом работы котла.
При установившемся тепловом режиме, принимая располагаемую теплоту за 100% можно записать:
q1 – полезная доля используемой теплоты;
q2…q6 – подсчитывается аналогично слагаемым Q1…Q6.
Полное количество полезной используемой теплоты для производства водяного пара расходуется на подогрев воды Qпод ее испарение Qисп, на перегрев пара в первой и второй ступенях Qпер1, Qпер2, а также на нагрев в котле теплоносителя, отдаваемого затем потребителю, например подогрев воды в тепловой сети в экономайзере Qотп.
Q1 может быть выражена через соответственные значения энтальпий воды и водяного пара.
Кпд котла
КПД (брутто) – отношение полезной используемой теплоты к располагаемой теплоте 
.
при определении эффективности использования топлива при выработке тепловой энергии следует учитывать также расход электрической и тепловой энергии на собственные нужды котельной (привод насосов, тягодутьевых установок, расход топлива на подогрев воды вне котла, деаэрацию воды и т. д.). Всвязи с этим вводится понятие КПД котельного агрегата (нетто).
|
|
|
, где
- расход энергии на собственные нужды, отнесенные к .
КПД нетто и брутто котельной установки, включающей несколько котлов определяются аналогично:
, где
- суммарная теплопроводность котельной установки, МВт;
- расход топлива котельной установки, кг/сек
- расход энергии на собственные нужды котельной кДж/сек.
|
|
|
