 |
Тепловой баланс паровых и водогрейных котлов
|
|
|
|
Тепловой баланс парового или водогрейного котла характеризует равенство между приходом и расходом теплоты. За основу приходной части теплового баланса принимается 
- низшая рабочая теплота сгорания топлива, не учитывающая теплоту
Таблица 3.1
Технические характеристики котельных установок типа АКУ-МПНУ
| Параметр | АКУ-0,23МПНУ | АКУ-0,35МПНУ | АКУ-0,46МПНУ | АКУ-0,58МПНУ | АКУ-0,93МПНУ | АКУ-1,16МПНУ |
| Теплопро- изводитель- ность, МВт | 0,23 | 0,35 | 0,46 | 0,58 | 0,93 | 1,16 |
| Расход: природный газ, м3/ч; жидкое топливо, л/ч | 25,6 | 50,7 | 62,2 | |||
| Температур- ный график системы ото- пления, ºС | 95/70 | |||||
| Температура горячего водоснабже- ния, ºС | 60-65 | |||||
| Давление природного газа на горел- ку, МПа | 0,003 | |||||
| Габариты, мм: длина ширина высота |
образования водяных паров. Составляют тепловой баланс котла обычно на 1 кг твердого или жидкого топлива или на 1 м3 газового топлива при 0 ºС и 0,098 МПа.
В дальнейшем из приходной части теплового баланса котла с целью упрощения выведены физическая теплота топлива, воздуха; теплота, вносимая в топку котла при паровом распыле мазута (который практически не применяется в модульных котельных). Таким образом,
. (3.1)
Расходная часть теплового баланса содержит теплоту, затраченную на выработку пара (в паровых котлах) или подогрев воды (в водогрейных котлах) с учетом различных потерь. В общем виде расходная часть теплового баланса котла может быть записана в следующем виде:
, (3.2)
где 
полезно затраченная теплота;
потеря теплоты с уходящими из котла газами;
потери теплоты от химической и механической неполноты сгорания топлива;
|
|
|
потери теплоты от наружного охлаждения внешних ограждений котла;
потеря теплоты с физическим теплом шлаков;
потери теплоты на охлаждение балок, панелей, не включенных в циркуляционную систему агрегата;
расход или приход теплоты, связанный с неустановившемся тепловым режимом работы котла. При установившемся тепловом состоянии 
В простейшем случае (без учета продувки) полезно затраченная теплота на выработку пара в паровом котле может быть определена из следующего выражения:
, (3.3)
где 
паропроизводительность котла;
расход топлива;
энтальпии перегретого пара и питательной воды.
Для водогрейного котла полезно затраченная теплота определяется по следующему соотношению:
, (3.4)
где 
расход воды, подающей в водогрейный котел;
температура воды на входе и выходе из котла.
Отношение количества теплоты, полезно затраченной на выработку пара в паровом котле или на подогрев воды в водогрейном котле, к теплоте топлива дает КПД парового или водогрейного котла:
, (3.5)
. (3.6)
Определение КПД котла по уравнениям (3.5) и (3.6) как отношение полезно затраченной теплоты к располагаемой теплоте топлива называют методом прямого баланса.
КПД паровых и водогрейных котлов можно определить и по обратному балансу с учетом тепловых потерь. Для установившегося режима работы парового или водогрейного котла можно записать:
(3.7)
(3.8)
Однако при определении КПД котлов методом прямого и обратного баланса не учитывались затраты электрической энергии на собственные нужды (привод насосов, вентиляторов, дымососов, механизмов топливоподачи и др.). Полученные по уравнениям (3.5) - (3.7) КПД парового и водогрейного котла называют КПД брутто и обозначают следующим образом:
. (3.9)
Если обозначить электропотребление вспомогательного оборудования собственных нужд как 
, то КПД парового и водогрейного котлов с учетом затрат на собственные нужды называют КПД нетто. Данные КПД можно определить по следующим соотношениям:
|
|
|
; (3.10)
, (3.11)
где 
удельный расход топлива на выработку электрической энергии.
Для паровых и водогрейных котлов отопительных котельных затраты на собственные нужды могут составлять 3-6 % вырабатываемой энергии.
Фактически КПД котла нетто является КПД отопительной котельной, характеризующей ее эффективность.
Как правило, в паспортных данных на котлы приводятся их КПД, что позволяет рассчитать расход топлива при номинальной нагрузке по следующим уравнениям:
для парового котла 
; (3.12)
для водогрейного котла 
. (3.13)
|
|
|
