КПД котельной установки

Главная » Статьи »  КПД котельной установки

КПД котельной установки

При рассмотрении составляющих баланса тепла котельной установки КПД брутто, т. е. КПД котельной установки без учета служебных расходов энергии на дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные насосы и тому подобные расходы, определяется из формулы (94):

Формула

КПД котельной установки меньше, так как необходимо учитывать расход тепла и энергии на собственные нужды установки. Повышая эффективность работы КПД котельной установки путем установки дутьевых вентиляторов и дымососов, механизируя трудоемкие процессы топливоподачи и золоудаления, одновременно следует стремиться уменьшать служебные расходы путем рационального проектирования установки в целом и правильной ее эксплуатации.

КПД котельной установки может быть подсчитан следующим образом:

Формула

Qсл подсчитывается в ккал/час, причем, если затрачивается электроэнергия, то ее переводят в расходуемую эквивалентную тепловую с учетом к. п. д. электростанции, для чего, подсчитывая Σ N квт-ч служебных расходов, их умножают на удельный расход тепла на 1 квт-ч выработанной электроэнергии.

Пример. Под чугунным водогрейным секционным котлом ВНИИСТО системы "Универсал" сжигался подмосковный уголь. Топка работала на вентиляторном дутье. В период 6-чаоового "балансового" теплотехнического испытания производились необходимые замеры расхода воды и топлива, измерялись: температура входящей в котел воды и выходящей из его, температура отходящих газов, замерялись разрежения в топке и за котлом, а также давление воздуха в поддувале. Анализ отходящих газов производился приором Орса. Также производился отбор пробы топлива и выгреба из топки шлаков и золы.

Результаты испытания приводятся ниже. Требуется определить к п д., а также и остальные составляющие теплового баланса установки.

Поверхность нагрева котла Як = 24,6 м2.

Площадь колосниковой решетки R = 0,625 м2.

Объем топочного пространства ly =0,685 м3.

Топливо

Род топлива - подмосковный уголь марки РМ.

Топливо

Низшая теплотворная способность рабочего топлива Qpн в ккал/кг - 2475

Длительность испытания z в час - 6

Количество сожженного топлива за опыт zB в кг - 613

Количество сожженного топлива за 1 час В в кг - 102

Тепловое напряжение колосниковой решетки Q/R в тыс. ккал/м2 час - 401

Напряжение топочного пространства Q/V в тыс. ккал\м3 час - 370

Вода

Средний часовой расход воды D в кг - 16600

Температура воды, входящей в котел, t’кв град., - 47,36

Температура воды, выходящей из котла, t”K в град. - 58,40

Нагрев воды в котле Δt в град. - 11,04

Теплопроизаодительность котла QK в ккал/час - 183264

Тепловое напряжение поверхности нагрева QK/Hк в ккал/м2 час - 7450

Отходящие газы

Средняя температура газов за котлом Тку в град. - 210

Средний состав газов за котлом (%):

RO2 -11,7

RO2 + O2 - 19,5

Решение. 1. Величины К и β находятся по формулам (24) и (54):

Формула

2. Величины СО, 02 и N2 определяются по формулам (53) и (60):

Формула

3. Определение αу и L0 производится по формулам (63), (23) и (25):

Формула

4. Количество уноса GVH в кг/час подсчитывается по золовому балансу (114):

Формула

5. Определение потери от механического недожога (Q4, q4) формулы от (109) до (113):

Формула

6. Поправочный множетель на механический недожог равен

Формула

7. Потеря от химической неполноты сгорания

Формула

8. Потеря тепла с отходящими газами

Q2=Iy - Iв.к.

Теплосодержание отходящих газов вычисляется так (121):

Формула

Дутье вентиляторное, поэтому Wф = 0.

Физическое тепло топлива в заданных условиях также не учитывается, i1 = 0.

Вычисление средних теплоемкостей сухих газов и водяных паров производится следующим образом.

Пользуясь табл. 20, находят средние теплоемкости в пределах от 0 до 210°.

Для трехатомных газов (по С02) С02103 = 0,4308 ккал/нм3 град.

"двухатомных газов (по сухому воздуху)С02102 = 0,3125"

Средняя теплоемкость сухих тазов, состоящих из смеси трехатомных и двухатомных газов, находится как средняя взвешенная величина:

Формула

Для водяных паров С0210= 0,364 ккал/нм3 град.

При подсчетах, когда температура газов не превышает 300°, можно среднюю объемную теплоемкость сухих газов брать равной 0,33 и водяных паров 0,36.

В дальнейшем, подставляя полученные значения теплоемкостей в уравнение теплосодержания отходящих газов, определяют iу:

Формула

Влагосодержание воздуха в котельной во время испытания не определялось, поэтому следует принять обычную цифру d=10 г/кг. Теплосодержание воздуха равно (122):

Формула

Формула

9. Физическое тепло, потерянное с удаляемыми из топки золой и шлаками (134):

Формула

10. Тепло, полезно использованное в установке:

Формула

11.Потеря в окружающую среду котельной установки определяется пй разности из баланса тепла как единственно неизвестная величина

Формула

Другой вариант подсчетов составляющих теплового баланса выполнен при условии, что известной является потеря тепла котлом в окружающую среду Qк3 = 10000 ккал/час.

Искомой величиной в таком случае будет являться потеря от укоса Qун4 ккал/кг.

Первые три пункта первого варианта решения остаются без изменений. Далее определяются Q1, Q2, Q3, Q5 и Qшлфиз - причем Q2 и Q3 -без учета поправки на механический недожог.

Формула

Формула