Розрахунок ККД та витрати палива

Коефіцієнтом корисної дії (ККД) парового або водогрійного котла називають відношення корисної теплоти до теплоти. Не вся корисна теплота, вироблена агрегатом, прямує до споживача. Частина виробленої теплоти у вигляді пари та електричної енергії витрачається на власні потреби. Так, наприклад, на власні потреби витрачається пара для приводу поживних насосів, на обдування поверхонь нагріву і т.д., а електрична енергія - для приводу димососа, вентилятора, живильників палива, млинів системи пилоприготування і т.д. Під витратою на власні потреби розуміють витрати всіх видів енергії, витраченої виробництва пари чи гарячої води. Тому розрізняють ККД агрегату

Q В

брутто та нетто. Якщо ККД агрегату визначається по виробленої теплоті, його називають брутто, і якщо по відпущеної теплоті - нетто.

ККД брутто котельного агрегату (%) можна визначити за рівнянням прямого балансу:

для парового котла

для водогрійного котла

деQпк– корисна потужність парового казана, кВт;Qвк- корисна потужність водогрійного котла, кВт;BпкіBвк- витрата палива паровим і водогрійним котлом, кг/с або м3/с;Qр– теплота, кДж/кг або кДж/м3.

ККД парового або водогрійного котла, що працює на рідкому або

(

газоподібному паливі, за рівнянням зворотного балансу (%)

При тепловому розрахунку парового або водогрійного котла тепловий балансстановить визначення ККД брутто і розрахункового витрати палива.

Розрахунок рекомендується проводити в наступній послідовності: 1. Визначити наявну теплоту:

р р

для рідкого палива (кДж/кг)

Qр=Qн+iтл+Qф; (3.10) для газоподібного палива (кДж/м3)

р н

Qр=Qс, (3.11)

деQр- нижча теплота згоряння рідкого палива, кДж/кг, приймається за табл. П.1;Qс– нижча теплота згоряння сухої маси газу, кДж/м3, приймається за табл. П.2;iтл– фізична теплота, внесена паливом, кДж/кг;Qф

– теплота, що вноситься в агрегат при паровому розпилюванні рідкого палива, кДж/кг.

Фізична теплота палива враховується тільки при його попередньому підігріві від стороннього джерела теплота (паровий підігрів мазуту (кДж/кг) за формулою:

iтл=стлtтл, (3.12) деtтл- температура палива, ° С (для мазуту в залежності від його в'язкості 90-130 ° С);cтл– питома теплоємність палива, кДж/(кг·К).

Питома теплоємність мазуту

cтл=1,74 + 0,0025tтл. (3.13) Теплота, що вноситься в агрегат через форсунку при паровому розпилюванні

)

ні рідкого палива (кДж/кг),

деiф- ентальпія пари, що витрачається на розпилювання палива, визначається з таблиць для водяної пари за його параметрами, кДж / кг.

2. Визначити втрату теплоти з газами, що йдуть за формулою (3.3). Дляпарогенераторів низького тиску з хвостовими поверхнями

нагрівання температуру газів рекомендується приймати не менш наступних значень (°С):

3. Визначити втрату теплоти від хімічної неповноти згоряння (табл. 3.1).

4. Визначити втрату теплоти від зовнішнього охолодження за формулами (3.5), (3.6).

5. Обчислити корисну потужність парового або водогрійного котла (кВт) за формулами:

(3.15)

Qпг Dпе(iп.п iп.в.)Dн.п(ін.п iп.в.) 0,01P(Dпе+Dн.п)(iкіп iп.в.);

6. Обчислити ККД брутто парового або водогрійного котла (%) з

рівняння зворотного теплового балансу (3.9).

7. Підрахувати витрату палива (кг/с або м3/с), що подається в топку парового або водогрійного котла, з рівняння прямого теплового балансу:

Bпг=Qпг100; (3.17)р бр

Bвк. =Qвк. 100. (3.18)р бр

8. Визначити розрахункову витрату палива (кг/с або м3/с) для газу та мазуту

Розрахункова витрата палива вноситься в усі наступні формули, за якими підраховується сумарний обсяг продуктів згоряння та кількість теплоти.

9. Для наступних розрахунків визначити коефіцієнт збереження теплоти