Вопрос 51. Тепловой баланс котла. Примерные величины основных потерь.
Тепловой баланс это равенство между поступившим в котел теплом и израсходованным полезно и на покрытие потерь.
Баланс составляется для установившегося режима котла на 1 кг. твердого или жидкого топлива или на 1 м3 газообразного топлива.
– располагаемая теплота топлива | Q4 | – механический недожог | |
Q1 | – полезно использованная теплота | Q5 | – потери в окружающую среду |
Q2 | – потеря с уходящими газами | Q6 | – потери тепла со шлаком и на охлаждение деталей котла |
Q3 | – хим. недожог | (если охлаждающая среда не включена в схему циркуляции котла). |
1) ,
– низшая теплота сгорания топлива | Qф | – теплота от форсуночного пара | |
Qв.вн | – теплота воздуха подогретого вне котла отборным парам или сетевой водой | Qk | – теплота, затраченная на разложение карбонатов сланцев |
Qтл | – физическая теплота топлива |
2)
– коэффициент избытка воздуха на входе в воздухоподогреватель (ВЗП),
– теоретически необходимое количество воздуха для сжигания единицы топлива ,
В – расход топлива в котле кг/с,
– температура воздуха на выходе из калорифера ВЗП
– температура забираемого холодного воздуха.
3) – физическая теплота топлива (мазут, уголь влажный); Стл – теплоемкость топлива, tтл – температура топлива (мазута, угля влажного).
4) , где d – удельный расход пара на распыл ; i – энтальпия поступающего на распыл пара; 2,26 - энтальпия пара при температуре уходящих газов
– полезно использованная теплота
D – производительность парового котла,
i – энтальпии перегретого пара и питательной воды,
Gпр – расход продувочной воды,
В – расход топлива.
- потери с уходящими газами.
Для снижения температуры уходящих газов в области низких температур требуется увеличить поверхность больше чем в области высоких температур. При уменьшении температуры уходящих газов падает температурный напор Δt, а количество отбираемого тепла от газов при этом должно увеличиваться, поэтому поверхность возрастает , а следовательно растут затраты на поверхность. С увеличением температуры уходящих газов возрастает КПД и уменьшается расход топлива в котле, а следовательно и затраты на топливо.
Определение КПД по обратному балансу:
Определение КПД по прямому балансу: