ТЕПЛОТА , ПОЛЕЗНО ЗАТРАЧЕННАЯ НА ПРОИЗВОДСТВО ПАРА. РАСХОД ТОПЛИВА И КПД КОТЛА

При выработке пара в котле рабочее вещество — вода обычно проходит последовательно водонагревательные, испарительные и пароперегревательные поверхности. В отдельных случаях котел может не иметь экономайзера или пароперегревателя.

Теплота, воспринятая водой в экономайзере, МДж/кг (или МДж/м³ ), составляет

(14.2)

где - энтальпия питательной воды на входе и выходе экономайзера, МДж/кг.

Тепловосприятие испарительных поверхностей, если условно считать пар сухим насыщенным,

(14.3)

Тепловосприятие пароперегревателя

(14.4)

Суммарное количество теплоты, затраченной на выработку пара, МДж/кг (или МДж/м³ ),

(14.5)

С учетом продувки из котла части воды для поддержания определенного ее со-

лесодержания, а также при наличии в котельной установке передачи части насыщенного пара на сторону и при дополнительном пароперегревателе для вторичного перегрева пара полезно затраченная теплота на единицу сжигаемого топлива, МДж/кг (или МДж/м³) составит

(14.6)

где - расходы продувочной воды, насыщенного пара и пара через вторичный пароперегреватель, кг/с; - энтальпия продувочной воды, пара на входе выходе вторичного пароперегревателя, МДж/кг.

Расход продувки D_пр для котельных установок промышленных предприятий доходит до 5—10 % его паропроизводительности D; для котлов конденсационных электростанций он не превышает 1—2 % D. При определении затрат теплоты на выработку пара Q_пол если р = D_пр/D·100 ≤ 2 %, продувка может не учитываться.

При расходе топлива В в единицу времени, кг/с (или м³/с) полезно затраченная теплота, МВт, составляет

(14.7)

По определению (14.8)

С учетом выработки перегретого и насыщенного пара, наличия продувки воды и вторичного перегрева пара КПД котла, %, подсчитывается по формуле

(14.8а)

(14.9)

Определение КПД котла по (14.8) как отношение полезно затраченной теплоты к располагаемой теплоте топлива — это определение его по прямому балансу. КПД котла можно определить и по обратному балансу — через тепловые потери. Для установившегося теплового состояния получаем

(14.10)

(14.10а)

где q_уг= Q_уг/Q_р; q_х.н = Q_хн/Q_р; q_м.н = Q_мн/Q_р; q_но = Q_но/Q_р; q_др= Q_др/Q_р

КПД котла, определяемый по (14.8) или по (14.10), не учитывает затрат электрической энергий теплоты на собственные нужды (на приводы насосов, вентиляторов, дымососов, механизмов топливоподачи и пылеприготовления, работы обдувочных аппаратов и т.д.). Такой КПД котла называют КПД брутто и обозначают η_бр или η_к

Если потребление энергии в единицу времени на указанное вспомогательное оборудование составляет ΣN_с, МДж, а удельные затраты топлива на выработку электроэнергии b, кг/Мдж, то КПд котельной установки с учетом потребления энергии вспомогательным оборудованием (КПД нетто), %,

(14.11)

Иногда η_ку называют энергетическим КПД котельной установки.

Для котельных установок промышленных предприятий затраты энергии на собственные нужды составляют около 4 % вырабатываемой энергии.

Если учесть расход теплоты на собственные нужды котельных агрегата (привод насосов, вентиляторов, дымососов и т.п.), составляющие около 4%, то получится КПД нетто.

При проектировании котлов температуру уходящих газов принимают равной 390 — 450 К, потери от химической и механической неполноты сгорания топлива и в окружающую среду задают в соответствии с нормами теплового расчёта (q_х = 0…2%; q_м =1…12%; q_но= 0,5…3%; q_др= 1…5%;).

Поиск по сайту: