загрузка...
загрузка...
На головну

ВИТРАТИ ПАЛИВА ТА ККД котла

  1. Склад видатків бюджету на галузі національної економіки
  2. III. Норми витрат мастильних матеріалів
  3. J. Відшкодування витрат, викликаних смертю спадкодавця, і витрат на охорону спадщини та управління ним
  4. XV. Особливості продажу і доставки твердого палива
  5. АДМІНІСТРАТИВНА КЛАСИФІКАЦІЯ ДЕРЖАВНИХ ВИТРАТ
  6. Аналіз динаміки і структури витрат організації
  7. Б. Розрахунок ВВП за витратами (метод кінцевого використання).

Існує 2 методи визначення ККД:

- За прямим балансом;

- По зворотному балансу.

Визначення ККД котла як відношення корисно витраченої теплоти до располагаемой теплоті палива - це визначення його за прямим балансом:

 . (4.1)

ККД котла можна визначити і по зворотному балансу - через теплові втрати. Для сталого теплового стану отримуємо

 . (4.2)

ККД котла, що визначається за формулами (1) або (2), не враховує електричної енергії і теплоти на власні потреби. Такий ККД котла називають ККД брутто і позначають  або .

Якщо споживання енергії в одиницю часу на вказане допоміжне обладнання становить  , МДж, а питомі витрати палива на вироблення електроенергії в, кг / МДж, то ККД котельної установки з урахуванням споживання енергії допоміжним обладнанням (ККД нетто),%,

 . (4.3)

іноді  називають енергетичним ККД котельної установки.

Для котельних установок промислових підприємств витрати енергії на власні потреби становлять близько 4% вироблюваної енергії.

Витрата палива визначається:

 . (4.4)

Визначення витрати палива пов'язано з великою похибкою, тому ККД за прямим балансом характеризується низькою точністю. Даний метод використовується для випробувань існуючого котла.

Метод по зворотному балансу характеризується більшою точністю, використовується при експлуатації і проектуванні котла. При цьому Q3 і Q4 визначається за рекомендацією і з довідників. Q5 визначається за графіком. Q6 - Розраховується (рідко враховується), і по суті визначення  по зворотному балансу зводиться до визначення Q2, Яке залежить від температури відхідних газів.

ККД брутто залежить від типу і потужності котла, тобто продуктивності, виду палива, що спалюється, конструкції топки. На ККД впливає також режим роботи котла і чистота поверхонь нагріву.

При наявності механічного недожога частина палива не згорає (q4), А значить не витрачає повітря, не утворює продуктів згоряння і не виділяє теплоти, тому при розрахунку котла користуються розрахунковою витратою палива

 . (4.5)

ККД брутто враховує тільки теплові втрати.

 
 

 Малюнок 4.1 - Зміна ККД котла зі зміною навантаження

5 Визначення втрат ТЕПЛОТИ У котельних агрегатів.

СПОСОБИ ЗНИЖЕННЯ ВТРАТ ТЕПЛОТИ

5.1 Втрата теплоти з газами

Втрата теплоти з газами Qу.г виникає через те, що фізична теплота (ентальпія) газів, які покидають котел, перевищує фізичну теплоту надходять в котел повітря і палива.

Якщо знехтувати малим значенням ентальпії палива, а також теплотою золи, що міститься у вихідних газах, втрата теплоти з газами, МДж / кг, підраховується за формулою:

Q2 = Jч.г - Jв ; (5.8)

,

де  - Ентальпія холодного повітря при a = 1;

100-q4 - Частка згорілого палива;

aу.г - Коефіцієнт надлишку повітря у вихідних газах.

Якщо температура навколишнього середовища дорівнює нулю (tх.в= 0), то втрата теплоти з газами дорівнює ентальпії відхідних газів Qу.г= Jу.г.

Втрата теплоти з газами займає зазвичай основне місце серед теплових втрат котла, складаючи 5-12% располагаемой теплоти палива, і визначається обсягом і складом продуктів згоряння, істотно залежать від баластних складових палива і від температури відхідних газів:

 . (5.9)

ставлення  , Що характеризує якість палива, показує відносний вихід газоподібних продуктів згоряння (при a = 1) на одиницю теплоти згорання палива і залежить від вмісту в ньому баластних складових:

- Для твердого та рідкого палива: вологи WР і золи АР;

- Для газоподібного палива: N2, CO2, O2.

C збільшенням вмісту в паливі баластних складових і, отже,  , Втрата теплоти з газами відповідно зростає.

Одним з можливих напрямків зниження втрати теплоти з газами є зменшення коефіцієнта надлишку повітря у вихідних газах aу.г , Який залежить від коефіцієнта витрати повітря в топці aТ і баластного повітря, присмоктатися в газоходи котла, що знаходяться зазвичай під розрідженням

aу.г = aТ + Da. (5.10)

У котлах, що працюють під тиском, присоси повітря відсутні.

Зі зменшенням aТ втрата теплоти Qу.г знижується, однак при цьому в зв'язку зі зменшенням кількості повітря, що подається в топку, можлива поява іншої втрати - від хімічної неповноти згоряння Q3.

Оптимальне значення aТ вибирається з урахуванням досягнення мінімального значення qу.г + q3.

зменшення aТ залежить від роду палива, що спалюється і типу топкового пристрою. При більш сприятливих умовах контактування палива і повітря надлишок повітря aТ, Необхідний для досягнення найбільш повного горіння, може бути зменшений.

Баластний повітря в продуктах згорання крім збільшення втрати теплоти Qу.г призводить також до додаткових витрат електроенергії на димосос.

Найважливішим фактором, що впливає на Qу.г , Є температура відхідних газів tу.г . Її зниження досягається установкою в хвостовій частині котла теплоиспользующих елементів (економайзера, повітропідігрівників). Чим нижче температура відхідних газів і відповідно менше температурний напір Dt між газами і нагрівається робочим тілом, тим більша площа поверхні Н потрібно для такого ж охолодження газу. підвищення tу.г призводить до збільшення втрат з Qу.г і до додаткових витрат палива DB. У зв'язку з цим оптимальна tу.г визначається на основі техніко-економічних розрахунків при зіставленні річних витрат для теплоиспользующих елементів і палива для різних значень tх.г.

На рис.4 можна виділити область температур (від  до  ), В якій розрахункові витрати відрізняються незначно. Це дає підставу для вибору в якості найбільш доцільною температури  , При якій початкові капітальні витрати будуть менше.

Існують обмежувальні чинники при виборі оптимальної :

а) низькотемпературна корозія хвостових поверхонь;

б) при 0C можлива конденсації водяної пари і з'єднання їх з оксидами сірки;

в) вибір  залежить від температури живильної води, температури повітря на вході в повітряний підігрівач і інших чинників;

г) забруднення поверхні нагрівання. Це призводить до зниження коефіцієнта теплопередачі і до підвищення .

При визначенні втрати теплоти з газами враховують зменшення обсягу газів

 . (5.11)

5.2 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння

Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння Q3 виникає при неповному згорянні палива в межах камери згоряння котла і появи в продуктах згоряння горючих газоподібних складових CO, H2, CH4, CmHn... Догорание ж цих горючих газів за межами топки практично неможливо через відносно низьку їх температури.

Хімічна неповнота згоряння палива може бути наслідком:

- Загального нестачі повітря;

- Поганого сумішоутворення;

- Малих розмірів камери згоряння;

- Низької температури в топкової камері;

- Високої температури.

При достатньому для повного згоряння палива як повітря і хорошому сумішоутворення q3 залежить від об'ємної щільності тепловиділення в топці

 . (5.12)

оптимальне відношення  , При якому втрата q3 має мінімальне значення, залежить від виду палива, способу його спалювання і конструкції топки. Для сучасних топкових пристроїв втрата теплоти від q3 становить 0 ? 2% при qv= 0,1 ? 0,3 МВт / м3.

Для зниження втрати теплоти від q3 в котельній камері прагнуть підвищити температурний рівень, застосовуючи, зокрема, підігрів повітря, а також всіляко покращуючи перемішування компонентів горіння.

 



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

Втрата з фізичної теплотою шлаку | Класифікація топок | С - коефіцієнт опору при зовнішньому обтіканні частинки, залежить від числа Рейнольдса. У шарових топках розмір часток палива 20-30 мм і більше. | Спалювання газу в топках котлів | З НИЗЬКОЮ І ВИСОКОЇ теплота згоряння | Циклонні і вихрові топки | пиловугільні пальника | Розташування пальників на стінках камери згоряння | ТЕПЛОВА СХЕМА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТУ | Характеристики та конструкції котлів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати