7.3. Расчет кпд, расхода топлива и полезно использованной в котле теплоты. Кпд котлов

7.3. Расчет кпд, расхода топлива и полезно использованной в котле теплоты

1. Тепловой баланс котла характеризует равенство между количествами подведенной и расходуемой теплоты.

2. Расход топлива паровым котлом, вырабатывающим перегретый пар, определяется по формуле

3. Расход топлива паровым котлом, работающим на газообразном топливе, определяемый по формуле выражается вм3/с.

4. Теплота , воспринятая водой и паром в паровом котле, вырабатывающем перегретый пар, может быть определена из уравнения

5. Суммарные потери теплоты в котле складываются из потерь с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, от механического недожога, через ограждения топки и конвективных газоходов, с физической теплотой шлаков.

6. КПД котла «брутто» методом прямого баланса рассчитывается по формуле

7.Если Q1 = 27 МДж/кг, Qir = 30 МДж/кг, то КПД котла «брутто» в % равен …

8. Балансовые испытания проводят в установившемся (стационарном) режиме работы котла.

9. Если при балансовых испытаниях не представляется возможным точно измерить расход топлива котлом, то для его определения применяют метод обратного баланса.

10. КПД котла «брутто» методом обратного баланса рассчитывается по формуле

11. В уравнении теплового баланса котла потери теплоты с физической теплотой шлаков, удаляемых из топки, обозначаются q6.

12. Если потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, от механического недожога, через ограждения топки и конвективных газоходов и с физической теплотой шлаков суммарно составляют 7,8%, то КПД котла «брутто» равен

13. Если КПД котла «брутто» равен 92,5%, то потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, от механического недожога, через ограждения топки и конвективных газоходов и с физической теплотой шлаков суммарно равны

14. КПД «брутто» современных котлов превышает 90 %.

7.4. Технологическая схема котельной установки

1. Пароперегреватель обозначен на рисунке цифрой 2.

2. Водяной экономайзер обозначен на рисунке цифрой 3.

3. Водоподготовка включает следующие процессы осветление, умягчение и деаэрацию.

4. Центробежный скруббер предназначен для очистки дымовых газов.

5. Назначение дымовой трубы уменьшение средней концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

6. К снижению выбросов оксидов азота с дымовыми газами приводит снижение температуры в ядре факела.

7. Высота дымовых труб современных тепловых электростанций достигает 300 м.

8. Необходимость очистки дымовых газов от золы связана с защитой атмосферы и предотвращением абразивного износа оборудования.

9. В результате повышения термического сопротивления стенок экранных труб из-за отложений накипи металл труб может потерять прочность.

10. Из-за отложений накипи на внутренних стенках экранных труб охлаждение стенок труб движущимися внутри них водой или паром ухудшается.

11. Средством уменьшения уноса солей с паром является промывка пара питательной водой в барабане котла.

12. Если паропроизводительность котла D=14 т/ч, продувка составляет Dпр=0,35 т/ч, то расход питательной воды в т/ч равен

studfiles.net

Отопительные котлы длительного горения: сравниваем КПД

Почему устарела прежняя формула расчета КПД отопительных котлов и как правильно вычислить продуктивность современных отопительных приборов?

На фото:

Как вычисляется КПД отопительных котлов?

Старая формула и новая. Изначально отопительные котлы длительного горения оценивали по формуле, вычисляя отношение полезной теплоты, отданной теплоносителю, к количеству теплоты, выделенной при сгорании топлива. При этом не учитывалась скрытая теплота, выделяющаяся при конденсации водяного пара. Происходило это, потому что традиционный котёл отопления длительного горения эту энергию не использовал. В 80-х годах прошлого века на свет появились конденсационные котлы длительного горения, которые энергию водяного пара тоже пустили в дело. Чтобы узаконить ее, пришлось изменить и формулу вычисления КПД отопительных котлов, иначе КПД конденсационных котлов перевалил бы за 100%.

Что снижает КПД отопительного котла?

Короткий отопительный сезон и морозы. Долговременная работа мощных традиционных котлов в условиях небольшой потребности в тепловой энергии (а это составляет 90% отопительного сезона) приводит к снижению их КПД. При работе же конденсационных котлов в морозных условиях конденсация увеличивается, что приводит и к росту КПД.

Какой котел самый рентабельный?

Цена и продуктивность. Если сравнивать котлы одинаковой мощности, то конденсационные слегка дороже традиционных, но зато значительно превосходят их в производстве тепловой энергии. Если сравнивать их производительность по новой формуле, то инновационные котлы, использующие энергию водяного пара, дают КПД порядка 92-95%, обычные же — 81-84%. По старой формуле КПД конденсационных котлов достигает и вовсе 103-106%, а иногда и 111%.

В статье использованы изображения: baxi.ru

www.4living.ru

КПД котлов - Котел 365

КПД-Максимальное КПД достигается при температуре конденсатообразования или «точки росы». Котлы, работающие в условиях низкотемпературного нагрева, называются конденсационными. Их отличает, малое потребление газа и высокая теплоэффективность, что особенно заметно при подключении к сжиженому газу тоесть Пропан Бутану.

КАК УВЕЛИЧИТЬ КПД ОТОПИТЕЛЬНОГО КОТЛА НА ГАЗЕ.

Существуют всевозможные хитрости повышения КПД. Эффективность способов, зависит от первоначальной конструкции котла. Для начала, используют модификации, не требующие изменений в работе котла:

Изменение принципа циркуляции теплоносителя – здание прогревается быстрее и равномернее, при подключении циркуляционного насоса.
Установка комнатных терморегуляторов – модернизация котлов для повышения КПД с помощью датчиков, контролирующих не нагрев теплоносителя, а температуру в помещении, эффективный метод увеличения теплоэффективности.
Повышение коэффициента использования газа в бытовом котле, приблизительно на 5 -7%, происходит при замене горелочного устройства. Установка модуляционной горелки, способствует улучшению пропорций газовоздушной смеси и соответственно, уменьшает процент недогара. Тип установленного горелочного устройства, находится в прямой зависимости, относительно уменьшения потерь тепла.
Вместо полной модификации котла, может потребоваться частичное преобразование конструкции и регулировка расхода топлива. Если изменить положение горелок и установить их ближе к водяному контуру, удастся увеличить КПД еще на 1-2%. Тепловой баланс котельного агрегата, увеличится в большую сторону.Определенное увеличение КПД, наблюдается при регулярном обслуживании оборудования. После очистки котла, находящегося в эксплуатации и удаления накипи с теплообменника, его эффективность увеличивается, как минимум на 3-5%. КПД уменьшается при загрязнении теплообменника, по причине того, что накипь, состоящая из солевых отложений металлов, имеет плохую теплопроводность. По этой причине, наблюдается постоянное увеличение расхода газа и впоследствии, котел полностью выходит из строя. Наблюдается небольшое увеличение КПД при сгорании сжиженного газа, достигаемое за счет снижения скорости поступления топлива на горелку, что приводит к уменьшению не догара. Но, теплоэффективность увеличивается незначительно. Поэтому, природный газ продолжает оставаться самым экономичным из всех используемых традиционных типов топлива.
Одним словом для того чтоб увеличить кпд котла надо предоставить для горения газа правильную подачу воздуха.
Обязательно следить, чтобы трубы системы отопления не зарастали изнутри, чтобы на них не образовывалась накипь и грязевые отложения. С пластиковыми трубами сегодня стало проще, их качество известно. И все же специалисты рекомендуют периодически продувать систему отопления.
Следить за качеством дымохода. Нельзя допускать его засорение и налипания на стенки сажи. Все это приводит к суживанию сечения отводящей трубы и уменьшению тяги котла.
Обязательное условие – чистка камеры сгорания. Конечно, газ не сильно коптит, как дрова или уголь, но стоит хотя бы один раз в три года мыть топку, очищая ее от сажи.
Специалисты рекомендуют снизить тягу дымохода в самое холодное время года. Для этого можно использовать специальное устройство – ограничитель тяги. Устанавливается он на самом верхнем краю дымохода и регулирует сечение самой трубы.
Снизить химические тепловые потери. Здесь два варианта, чтобы добиться оптимального значения: установить ограничитель тяги (уже выше было об этом сказано) и сразу после установки газового котла провести грамотную настройку оборудования. Рекомендуем это поручить специалисту.
Можно установить турбулизатор. Это специальные пластины, которые устанавливаются между топкой и теплообменником. Они увеличивают площадь отбора тепловой энергии.

kotel365.ru

КПД парового 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

где h'пв, h"пв - энтальпии питательной воды на входе и выходе экономайзера, МДж/кг.

Тепловосприятие испарительных поверхностей, если условно считать пар сухим насыщенным,

Тепловосприятие пароперегревателя

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

С учетом продувки из котла части воды для поддержания определенного ее солесодержания, 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

где DПр, D нас и Dвт.п - расходы продувочной воды, насыщенного пара и пара через вторичный пароперегреватель, кг/с; hкв, h'втп, h''втп - энтальпии продувочной воды, пара па входе и выходе вторичного пароперегревателя, МДж/кг.

Расход продувки Dnp 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 Qпол, если Р= Dпр/D ≤ 2% продувка может не учитываться.

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

По определению ȵк = Qпол/Qpp 100%.С учетом выработки перегретого и насыщенного пара, наличия продувки воды и вторичного перегрева пара КПД парового котла, %, подсчитывается по формуле

Расход топлива в кг/с (или м3/с) при этом составляет

Определение КПД парового котла по (2.28) как отношение полезно затраченной теплоты к располагаемой теплоте топлива - это определение его по прямому балансу.

КПД парового котла можно определить и по обратному балансу - через тепловые потери. Из (2.20) и (2.21) для установившегося теплового состояния получаем

КПД парового котла, определяемый по (2.28) или по (2.30), не учитывает затрат электрической энергии и теплоты на собственные нужды (на приводы насосов, вентиляторов, дымососов, механизмов топливоподачи и пылеприготовления, работы обдувочных аппаратов и т.д.). Такой КПД парового котла называют КПД брутто и обозначают ȵбр или ȵк.Если потребление энергии в единицу времени на указанное вспомогательное оборудование составляет ΣNС, МДж, а удельные затраты топлива на выработку электроэнергии b, кг/МДж, то КПД парового котла с учетом потребления энергии вспомогательным оборудованием (КПД нетто), %,

Иногда ȵку называют энергетическим КПД парового котла. Для котельных установок промышленных предприятий затраты энергии на собственные нужды составляют около 4 % вырабатываемой энергии.

kotel-kv-300.ru

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):

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:

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.

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 Тк=Ту 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):

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

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

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

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

6. Поправочный множетель на механический недожог равен

7. Потеря от химической неполноты сгорания

8. Потеря тепла с отходящими газами

Q2=Iy - Iв.к.

Теплосодержание отходящих газов вычисляется так (121):

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:

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:

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

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

10. Тепло, полезно использованное в установке:

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

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.

kotel-kvr.su

КПД котлов и радиаторов отопления: обзор и способы увеличения

Понятие КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения

Содержание статьи:

Оптимизация расходов на отопление напрямую связана с повышением эффективности работы всей системы. Добиться этого можно несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее существенные факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных вычисляется фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.

Причины снижения КПД котлов отопления

Снижение КПД из-за тепловых потерь

Еще до того как повысить КПД батареи отопления, нужно определиться с этим параметром. Фактически он состоит из нескольких составляющих – эффективность работы котла, радиаторов и трубопроводов. Но кроме этого нужно учитывать величину тепловых потерь здания.

Поэтому, нужно сначала не думать — как увеличить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома. Только уменьшив потери через стены и окна можно приступать к модернизации отопления. Ошибочно считается, что главным показателем системы является КПД газовых котлов отопления или их твердотопливных аналогов. Однако фактически полезное действие системы определяется по следующей формуле:

Q=Vпотр/Vпоступ

Где Q – показатель КПД, Vпотр — количество затрачиваемой энергии на нагрев теплоносителя, Vпоступ – фактическая передача тепла воздуху в помещении.

При анализе работы котла, в особенности газового типа, видно, что он функционирует не все время. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на установленном тепловом режиме. За передачу энергии отвечают другие элементы системы – трубопроводы и радиаторы. Именно им в первую очередь нужно уделить внимание, так как КПД системы отопления на 80% зависит от их правильного функционирования.

Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:

Выбрать низкотемпературный режим работы. При минимальной разнице нагрева воды после котла и в обратной трубе затраты на энергоноситель уменьшится;
Использование электронных систем управления – термометров и программаторов. Они позволят автоматически изменять работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
Провести модернизацию элементов, чтобы выйти на максимальное КПД отопления в доме.

Все эти способы взаимосвязаны друг с другом. Поэтому при организации отопления нужно профессионально пойти к каждому этапу.

Во время проектирования системы нужно рассчитать ее основные параметры – тепловые потери, работу каждого узла и оптимальный температурный режим. Сделать это можно с помощью онлайн калькуляторов (высокая погрешность) или заказав услугу у специализированных расчетных бюро (точные данные).

Методы повышения эффективности работы котла

Фактические показатели КПД для котлов различных типов

На первом этапе нужно правильно подобрать тип отопительного оборудования. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются тип используемого топлива и мощность котла. Лучше всего себя зарекомендовали себя модели, работающие на газе.

Как видно из данных графика, существенного отличия при работе котла в нормальном режиме нет. Разница КПД для газовых котлов отопления возникает только в момент запуска до достижения требуемого температурного режима (50-70°С). Затем происходит стабилизация работы и показателя эффективности. Но для улучшения последней можно сделать следующие шаги:

Разница между расчетной и фактической мощности котла не должна быть более 15%. Превышение значения приведет к неполному сгоранию газов, что еще больше увеличит расход топлива;
Использование конденсационного фактора. Это незначительно повысит КПД у всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличатся от традиционных на 35-40%;
Уменьшение тепловых потерь через дымоход. Увеличение КПД батареи отопления напрямую зависит от этого фактора.

Работа чугунного радиатора через тепловизор

Выполнив эти условия можно на 1-1,5 процента повысить эффективность работы отопительных приборов. Но лучше всего изначально приобретать подходящую модель кота, которая максимально соответствует параметрам всей системы.

Во время работы конденсационных котлов скапливаемую жидкость нельзя утилизировать в канализацию. Она имеет ряд вредных элементов, что скажется на работе автономной системы отчистки сточных вод.

Правила подключения радиаторов и их модернизация

Наибольший интерес представляют другие элементы – батареи и трубы. Для повышения КПД батареи отопления нужно изначально правильно подобрать соответствующую модель. В идеале она должна иметь максимальный показатель теплопроводности. Это относится к алюминиевым и биметаллическим батареям. Если взять КПД радиаторов отопления — таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что и остывание алюминиевых будет проходить намного быстрее. Этот материал не аккумулирует тепло. К тому же в чугунных происходит неравномерное распределение полученной энергии.

По материалам сайта: http://strojdvor.ru

fix-builder.ru

Определение КПД вспомогательного котла. Способы повышения экономичности судовых котлов.

Одним из показателей экономичности является коэффициент полезного действия, который представляет собой отношение количества полезно использованной теплоты к количеству теплоты, подведенной к котлу. Это интегральный показатель, так как характеризует соотношение полезного эффекта и затрат на его получение с учетом всех тепловых потерь во время функционирования котла.Наиболее полное представление об экономических показателях работы судового котла дает тепловой баланс, который показывает, сколько теплоты поступает в котел, какая часть ее используется полезно (на производство пара), а какая теряется. Тепловой баланс – это приложение закона сохранения энергии к анализу рабочего процесса котла. При анализе рабочего процесса котла на стационарном режиме его работы тепловой баланс составляется на основании результатов теплотехнических испытаний.В общем виде уравнение теплового баланса имеет вид:Qпод = Q1 + +Qпот, i (1),

где Qпод – количество теплоты, подведенной к паровому котлу, Кдж/кг; Q1 – полезно использованная теплота, кДж/кг; Qпот – тепловые потери, кДж/кг.В нормативной методе расчета учитывается вся теплота, подводимая в топку с 1 кг топлива:Qпод = Q р = Qрн + Qт + Qв + Qпр (2),

где Qпод – количество теплоты, подведенной к паровому котлу, Кдж/кг; Qрн — низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг; Qт, Qв, Qпр – количество теплоты, вносимое соответственно с топливом, воздухом и паром, который подводится для распыления топлива, кДж/кг.Физическая теплота топлива определяется следующим образом:

Qт = ст tт (3),где ст – теплоемкость топлива при температуре его подогрева tт, кДж/(кг*К).Величина Qв учитывает лишь ту теплоту, которая получена воздухом вне котла, например, в паровом воздухоподогревателе. При обычной компоновке котла с газовым подогревом воздуха она равна количеству теплоты, вносимой в топку с холодным воздухом, т.е.:Qв = Qхв =?V0cхвtхв = ?Iхв (4),где ? – коэффициент избытка воздуха; cхв – теплоемкость холодного воздуха при температуре tхв, Iхв – энтальпия теоретического количества воздуха V0, кДж/кг.Количество теплоты, подводимой в топку с паром для распыления мазутов:Qпр= Gпр/Вк (iпр –i//) (5),где Gпр — расход пара на распыление Вк топлива, кг/ч, iпр, i// — энтальпия пара на распыление топлива и сухого насыщенного пара в уходящих газах, кДж/кг. Величина i// может приниматься равной 2500 кДж/кг, что соответствует парциальному давлению паров воды в уходящих газах РН2О ? 0,01МПа.Для судовых котлов определяющей величиной в уравнении (2) является Qрн, так как сумма остальных слагаемых не превышает 1% от Q р. В связи с этим при составлении теплового баланса судовых котлов обычно принимают при подогреве дымовыми газами Qпод = Qрн, а при подогреве паром Qпод = Qрн + Q в.Обычно тепловой баланс выражают в относительных единицах (долях единицы или в %), разделив правую часть уравнения (1) на Qрн, с учетом того, что Qпод = Qрн, т.е.:100 = ?к + qi (6).

Коэффициент полезного действия котла, %:?к = (100 Q_1)/(Q р/н) (7).Тепловые потери, %: qi = (100 Q_1)/(Q р/н) (8).Существует два основных метода теплотехнических испытаний. В первом случае определяют количество использованной в котле теплоты Q1 (уравнение прямого теплового баланса), во втором – тепловые потери ??Q_пот (уравнение обратного теплового баланса).Для вспомогательных котлов, генерирующих насыщенный пар, формула расчета КПД имеет вид:?к = (D_(к ) (i_x-i_пв))/(ВQ р/н) (9),где D_(к ) — полная паропроизводительность котла, кг/с; i_x – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг;i_пв- энтальпия питательной воды, кДж/кг; В – расход топлива при нормальной нагрузке котла, кг/с.Метод определения КПД по прямому балансу требует создания сложной измерительной схемы. В эксплуатационных условиях проще определять потери теплоты qi по результатам измерений параметров процессов, протекающих в воздушно-газовом тракте котла. В этом случае КПД определяют по уравнению (6), т.е. методом обратного баланса.В судовых котлах обычно учитывают тепловые потери с уходящими дымовыми газами q2, от химической q3 и механической q4 неполноты сгорания топлива и в окружающую среду q5. КПД по обратному балансу:?к = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 ) (10).

Тепловые потери q2 снижают благодаря применению экономайзера и воздухоподогревателя (хвостовые поверхности нагрева). Также совершенствованием топочных устройств достигается уменьшение коэффициента избытка воздуха. Однако снижение потери q2 ограничивается нижним пределом уходящих газов.Основными факторами, определяющими потери теплоты от химической неполноты горения, являются сорт топлива, совершенство топочного устройства и качество его обслуживания. Потеря q3 возрастает при уменьшении коэффициента избытка воздуха при низкой температуре и недостаточном объеме топки. При рациональной компоновке котла и правильном его обслуживании эта потеря может быть сведена к весьма малому значению, которое при мазутном отоплении редко превышает 0,5%.Потерю теплоты от механической неполноты горения q4 обычно учитывают для котлов с угольным отоплением. Для агрегатов с мазутным отоплением потеря q4 возможна при неправильном обслуживании, работе с чрезмерным избытком или недостатком воздуха и низком качестве распыления мазута. В этих случаях потеря q4 появляется вследствие сажеобразования и коксования мазута.Потеря теплоты в окружающую среду через наружные поверхности q5 определяется размерами котла, качеством изоляции, компоновкой воздушных каналов и обшивки. При достаточной теплоизоляции и хорошем ее состоянии потеря q5 зависит от режима работы. Вспомогательные котлы обычно характеризуются большими потерями: q5 =1,5?2,5% и более. При снижении нагрузки (расходу топлива) потеря q5 возрастает, т.к. количество теплоты, теряемое через наружные поверхности агрегата за единицу времени, остается практически постоянным при изменении в известных пределах (25-140 % от нормальной его нагрузки).Тепловые потери в окружающую среду в условиях эксплуатации могут увеличиваться вследствие пропусков воды и пара арматурой. Увлажнение изоляции совершенно недопустимо, так как это вызывает ее разрушение и увеличивает тепловую потерю q5.

morez.ru