Расчёт КПД топлива и расхода топлива

Коэффициент полезного действия (КПД) парового или водогрейного котла называют отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте. Не вся полезная теплота, выработанная агрегатом, направляется к потребителю. Часть выработанной теплоты в виде пара электрической энергии расходуется на собственные нужды. Так, например, на собственные нужды расходуется пар для привода питательного насоса, на обдувку поверхностей нагрева, а электрическая энергия для привода дымососа, вентилятора, питателей топлива, мельниц системы пылеприготовления. Под расходом на собственные нужды, понимают расход всех видов энергии, затраченной на производство пара или горячей воды. Поэтому различают КПД агрегата на: брутто и нетто. Если КПД агрегата определяется по выбранной теплоте, то его называют брутто, а если по отпущенной теплоте–нетто. КПД брутто котельного агрегата в % можно определить по уравнению прямого баланса.

 

8.1 Определяю КПД по уравнению прямого баланса

где:

 

8.2 Определяю полезную мощность парового котла

где:

(

 

8.3 Определяю КПД брутто парового котла из уравнения обратного теплового баланса

 

8.4 Определяю расход топлива из уравнения теплового прямого баланса

КПД брутто парового котла из уравнения обратного

теплового баланса,

 

 

8.5 Определяю коэффициент сохранения теплоты

8.6 Определяю расчётный расход топлива для твёрдого топлива

 

Таблица 8. Расчётные характеристики теплового баланса

Рассчитываемая  величина	Обозначение	Единицы  измерения	Значения
Суммарное количество  теплоты			23998
Энтальпия уходящих Газов			907,92
Температура холодного  воздуха			30
Энтальпия теоретического объёма холодного воздуха			174,59
Потеря теплоты с уходящими газами			3
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания			0,6
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания			2,2
Потеря теплоты от наружного охлаждения			2,4
Теплота, внесённая в котельный агрегат воздухом			1348
КПД брутто котла			91,8 90
Полезная мощность котла			4669,8
Расход топлива			0,2
Коэффициент сохранения теплоты			0,97
Расчётный расход Топлива			0,19

 

Определение геометрических характеристик топки

9.1 Определяю полную площадь стен топочной камеры,

 

 

D

F

C

A

                     

 

Вид АВид ВВид С                      

 

Вид DВид ЕВид F

 

 

 

где: К–коэффициент пересчёта

 

9.2 Определяю объём топочной камеры , для топки с сжиганием газообразного топлива

9.3 Определяю лучевоспринимающую площадь поверхности нагрева настенных экранов , для топки с сжиганием газообразного топлива

 

9.4 Определяю степень экранирования топки, для сжигания газообразного топлива

 

Расчет однокамерных топок

10.1 Предварительно задаю температуру продуктов сгорания на выходе из топочной камеры. Для промышленных паровых и водогрейных котлов рекомендуется предварительно принимать температуру продуктов сгорания на выходе из топки для твёрдого топлива 850–950℃.

 

10.2 Определяю теплоту воздуха

 

10.3 Определяю полезное тепловыделение топки

 

10.4 Определяю коэффициент тепловой эффективности экрана

где: –коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранов поверхностей нагрева вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытие огнеупорных массы

–отношение количества энергии, посылаемой на облучаемую поверхность, к энергии излучения всей полусферической излучающей поверхности, называется угловым коэффициентом

 

10.5 Определяю эффективную толщину излучающего слоя

 

10.6Определяю парциальное давление трёхатомных газов и водных паров

где: –суммарная объёмная доля трёхатомных газов и водяных паров

–давление в топочной камере котельного агрегата,

 

10.7 Определяю коэффициент ослабления лучей трёхатомных газов

 

где: –абсолютная температура на выходе из топочной камеры

 

10.8 Определяю коэффициент ослабления лучей сжатыми частицами

 

10.9Определяю коэффициент ослабления лучей

 

10.10 Определяю степень горения факела

 

10.11 Определяю площадь горения  при слоевом сжигании топлива

где: –удельная нагрузка, зеркало горения,

 

10.12Определяю степень черноты топки

 

10.13 Определяю параметры  в зависимости от относительного положения максимума температуры по высоте топки

 

10.14 Определяю среднесуммарную теплоёмкость продуктов сгорания на 1кг, сжигаемого твёрдого топлива при нормальных условиях

где: –теоретическая (адиабатная) температура горения,

–энтальпия продуктов сгорания, принятой на выходе из топки, [кДж/кг]

–полезное тепловыделение, [кДж/кг]

 

10.15Определяю действительную температуру на выходе из топки

 

10.16 Определяю удельные нагрузки колосниковой решётки и топочного объёма

Таблица 10. Расчётные характеристики топочной камеры

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица измерения	Значение
Объём топки			11,2
Полная площадь поверхности стен			32,48
Теплота воздуха			175,61
Полезное тепловыделение			10530,82
Коэффициент тепловой эффективности			0,5
Толщина излучающего слоя			1,24
Парциальное давление трёхатомных газов			0,035
Коэффициент ослабления лучей			2,85
Коэффициент ослабления лучей трёхатомных газов			7,75
Коэффициент ослабления лучей			4,55
Степень черноты топки			0,71
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания			28,84
Действительная температура на выходе из топки			1149,76
Удельная нагрузка топочного объёма			502,4