Коэффициент полезного действия парового котла и котельной установки. Что такое кпд котла
что такое КПД газового котла и от чего он зависит?...
Эффективное использование топлива это распределение тепла израсходованного топлива на полезно использованное тепло и тепловые потери, сопровождающее рабочий процесс котельного агрегата, называется тепловым балансом. При получении тепла путем сжигания топлива всегда существуют три вида основных потерь тепловой энергии: • с недожогом топлива (химические) и уходящими газами. Обычно они составляют не более 18%. • потери энергии через излучение и конвекцию сквозь обмуровку котла (не более 4%) • потери с продувкой и на собственные нужды котельной (около 3%). Указанные цифры тепловых потерь приблизительно близки для нормального не нового отечественного котла (КПД около 75%). Более совершенные современные котлоагрегаты имеют реальный КПД около 80-90% и эти потери у них ниже. Тепловой баланс котла — это равенство количества располагаемой теплоты топлива, поступающего в котёл, сумме полезно используемой в нём теплоты и тепловых потерь (см. Определения). Сведение такого баланса позволяет оценить КПД котла и проверить тепловые расчёты. Выражается в величинах энергии, отнесённых к единице массы твёрдого или жидкого топлива или объёма газообразного топлива (обозначаются заглавными буквами Q) или в относительном виде, в процентах от располагаемой теплоты (обозначаются строчными буквами q, {\displaystyle q_{i}=Q_{i}/Q_{p}^{p}}). КПД котельного агрегата (брутто и нетто). КПД котельного агрегата называется отношение полезной теплоты, пошедшей на выработку пара (горячей воды), к располагаемой теплоте (теплоте, поступившей в котельный агрегат). Не вся полезная теплота, выработанная котлом, направляется потребителям, часть ее расходуется на собственные нужды (привод насосов, тягодутьевых устройств, расходы теплоты на подогрев воды вне котла, её деаэрации и др.). В связи с этим различают КПД агрегата по выработанной теплоте (КПД брутто) и КПД агрегата по теплоте, отпущенной потребителю (КПД нетто). Для современных котельных агрегатов величина q1 (тепло полезно использованное в котельном агрегате) в зависимости от паропроизводительности котельного агрегата, температуры уходящих газов, рода сжигаемого топлива и способа его сжигания может изменяться в очень широких пределах от 75 до 80% для котельных агрегатов небольшой производительности, в которых твердое топливо сжигается в слоевых топках, и до 91—95% для больших котельных агрегатов с факельным сжиганием топлива. Наиболее высокие КПД получаются для котельных агрегатов, работающих на жидком и газообразном топливе. Для котельных агрегатов небольшой производительности потери тепла составляют от 20 до 25%, а для крупных от 5 до 9%. Основными потерями тепла являются потери с уходящими газами q2
family.ques.ru
Коэффициент полезного действия парового котла и котельной установки
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ
Полнота передачи располагаемой теплоты топлива в котле к рабочей среде определяется коэффициентом полезного действия (КПД) котла брутто. Последний выражается как отношение количества теплоты, воспринятого рабочей средой Qi к располагаемому теплу поступающей на горение рабочей массы топлива Qp:
IQOQi ,, ^
Vk = —Гр-. (6.8)
Ц/р
Такой метод определения КПД, когда при испытаниях котла непосредственно устанавливают значения Qi и Qp, называют методом прямого баланса.
Прямое определение КПД котла по формуле (6.8) может оказаться недостаточно точным. Оно связано с большими трудностями при производстве точных измерений многих параметров, массовых расходов пара и топлива, определении теплоты сгорания топлива и дополнительных составляющих располагаемой теплоты. Среднеквадратичная ошибка прямого определения КПД котла зависит, главным образом, от точности нахождения средней теплоты сгорания сжигаемой массы топлива и расхода топлива на котел и составляет a-q — (3 ~г 4)10 или 3-4%, отсюда истинное значение КПД 77" может отличаться от полученного в испытаниях (опытного) г}°п на значение Ат] = <7^77", т. е.
Г,'; = г,™ ± Ат,. (6.9)
Если, например, значение 77" = 0,9 (90%), то возможное отклонение опытного КПД составит Д77 = (2, 7 - f 3,6)10~2 или 2, 7 - г 3,6%.
Коэффициент полезного действия котла брутто в процентах можно определить, установив сумму тепловых потерь при его работе:
Г}к = 100 - (<72 + <7з + <74 + Чъ + <7б). (6.10)
Такой метод определения называют методом обратного баланса. Погрешность определения КПД методом обратного баланса зависит от точности измерения тепловых потерь котлом. Каждая из них определяется с заметной погрешностью <jq — (4 - f 5) • 10~2, но относительная доля тепловых потерь составляет менее 1/10 общего теплового баланса. В итоге
- 100 - V™ ± А? пот) > (6.10
Где абсолютная ошибка определения AqU0T = crq(l — 77") и для выше приведенного примера при 77" = 0,9 значение Aqnот = 0,4 - т - 0,5%.
Таким образом, определение КПД котла с большей точностью может быть сделано методом обратного баланса, т. е. через установление суммы величин его тепловых потерь. Этот метод является единственным при оценке тепловой экономичности проектируемого котла. Зная КПД котла, воспринятое тепло рабочей средой в котле можно определить следующим образом:
Qi = QppVk - (6.12)
Отсюда, используя это выражение Qi в (6.3), получим расход топлива на котел, Вк, кг/с. На этот расход топлива рассчитывают топливоприготови - тельное оборудование. В самом котле в большинстве случаев сгорает не все топливо, поскольку имеются потери с механическим недожогом <74. Для определения действительных объемов образующихся продуктов сгорания вводят понятие расчетного расхода топлива, т. е. топлива, сгоревшего в топочной камере:
Вр = В(1 — 0,01 <74). (6.13)
Разность АВ = Вк — Вр представляет собой количество несгоревшего топлива. При сжигании газового топлива и мазута полный и расчетный расходы топлив совпадают, т. к. потеря <74 ничтожна. С учетом точности определения расхода топлива и незначительного влияния малых отклонений расхода на тепловые характеристики котла для твердых топлив принимается, что при значениях (74 < 2% можно не вводить поправки и считать Вк = Вр.
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует совершенство работы собственно парового котла. Однако его нормальная работа обеспечивается большим количеством вспомогательных машин и механизмов, потребляющих часть вырабатываемой блоком (электростанцией) электроэнергии. Затрату энергии на них называют расходом на собственные нужды котельной установки. К ним относят затраты энергии на дутьевые вентиляторы Эд. в, дымососы Эдс, питательные электронасосы Эпэн, механизмы пыле системы Эпс и большое число электродвигателей дистанционного и автоматического управления Эупр. Расход энергии на собственные нужды парового котла, Эс. н, можно записать в виде
ЭС. Н — Эд в + Эдс + ЭПС Эпэн + Эупр. (6.14)
Доля затрат энергии на собственные нужды от общей выработки электроэнергии, приходящейся на котел при его работе в блоке с турбиной,
[В QP 77э. с7раб)
Где 7?э. с — КПД выработки электроэнергии на электростанции; граб — время работы котла, ч.
Величина Дг/с. н для мощного парового котла составляет 0,04-0,05 или 4-5%. Если вычесть из КПД котла брутто затраты энергии на собственный расход, то получим КПД котла нетто, характеризующий эффективность работы котельной установки:
С^к - Дтусн. (6Л6)
Одной из альтернатив газовым отопительным агрегатам являются твердотопливные котлы. Их популярность среди владельцев частных домов, не имеющих подключения к магистральным сетям, растет с каждым днем.
Сервисное обслуживание котельных наравне с правильной эксплуатацией считается невероятно важным фактором. Наша компания предлагает высококачественные услуги в данном направлении. Полный комплекс услуг позволит привести котельную в полный порядок, обеспечить ее …
Каждый человек мечтает о комфортном жилье, одним из элементов которого является тепло. Если ваш дом отапливается централизовано, то вопрос становится проще. Но не все жилые здания имеют данные блага цивилизации. …
msd.com.ua
КПД котла
Многим из школьного курса физики известно, что КПД (коэффициент полезного действия) это соотношение, сколько энергии затрачено на выполнение какого либо действия к общему объему энергии в %. Это показатель эффективности работы какого либо оборудования в целом, поэтому, чем он выше, тем лучше. Однако достичь 100% значения не удалось еще ни в одной механической системе, поскольку существуют потери энергии по различным причинам.
КПД котла так же показывает, какое количество производимой энергии от сжигаемого топлива идет на процессы отопления и сколько энергии может быть потеряно.
Среди энергетических потерь можно выделить следующие причины:
1. Отведение горячих газов; 2. Механическая и химическая неполнота сгорания топлива; 3. Отдача тепла котлом в окружающую среду4. Удаление золы в процессе работы котла для твердотопливных агрегатов.
Существует несколько способов расчета КПД котла, среди них самый популярный и наиболее удобный - это метод обратного теплового баланса – производится расчет всех возможных потерь и вычитается из 100%. Такой расчет конечно же может произвести не каждый покупатель котлов, поэтому данный показатель сразу приводиться производителями котлов в технической документации. Современные котлы имеют достаточно высокий КПД от 80 до 95% в зависимости от модели и технических новшеств, которые там используются.
Одной из перспективных технологий по предотвращению тепло потерь является применения метода конденсации угарных газов и возврата части тепла в систему обратно. В результате работы технологии получается раствор кислоты, который является достаточно агрессивным, поэтому необходимо организовать грамотную утилизацию конденсата. При изготовлении самого котла и оборудовании дымохода необходимо использовать коррозионностойкие элементы. Такие котлы имеют КПД 105-107% - интересные цифры, если учесть, что КПД больше 100% быть не может. Это связано с некоторыми допущениями при расчете КПД у обычных котлов, когда же стали применять конденсационный метод, то эффективность работы возросла на 15-20% и получились такие значения. При грамотном расчете и учете всех показателей влияющих на полезную работу котла в реальности стандартные котлы показывают мощность на уровне 70-80%, а конденсационные – 85-90%.
КПД котла достаточно важный параметр, который показывает экономичность работы и как следствие уровень расхода топлива. Несмотря на то, что газ является достаточно распространенным видом топлива и цена на него не высока относительно других видов, однако длительный период отопления в суровых климатических условиях может стоить достаточно дорого. Твердотопливные котлы так же подвержены теплопотерям как и газовые, при этом у газа, угля или древесины разная тепловая производительность, а так же степень сгорания.
Существуют специальное оборудование для анализа работы котлов – переносной газоанализатор в реальном режиме времени эти устройства способны определить мощность работы котла без учета потерь и другие технические параметры. Устройство имеет термопринтер, может осуществлять мониторинг параметров горения в течение долгого времени как сам по себе, так и в паре с компьютером. Существуют портативные варианты, которые немного ограничены в функциональных возможностях, но более компактны.
Выбирая и покупая газовый котел необходимо проанализировать его технические характеристики – это в первую очередь номинальную мощность, КПД, теплопроизводительность, а так же расход газа или другого топлива. Естественно, что использование современной автоматики, которая способна более эффективно управлять работой котла, а так же новые энергосберегающие технологии могут значительно повлиять на конечную стоимость оборудования. Поэтому каждый покупатель ищет золотую середину, допуская при этом отсутствие некоторых технических новинок. Главное что бы котел работал без поломок и максимально соответствовал перечисленным технически параметрам, заявленным в паспорте на оборудование.
gazoapparat.com
КПД котла - это... Что такое КПД котла?
КПД котла — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN boiler efficiency … Справочник технического переводчика
КПД котла hk — 3.9 КПД котла hk : Отношение теплопроизводительности Q к теплопотреблению QB : hk = Q/QB. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КПД котла η k — 3.8. КПД котла η k : Отношение теплопроизводительности (Q) к теплопотреблению (QB) [ЕН 303 1]: . Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КПД котла брутто, % — 3.1. КПД котла брутто, % То же 7. ПАТЕНТНО ПРАВОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ 8.2. Удельный выброс твердых продуктов сгорания, кг/ГДж (г/м3) Качественные характеристики: вид расчетного топлива; вид котла; тип топки и горелочных устройств; вид тяги; тип… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
метод определения КПД котла и свойств топлива с использованием котла в качестве калориметра — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN boiler as calorimeterBAC … Справочник технического переводчика
КПД — 34. КПД: Отношение выходной мощности к расходу теплоты топлива, подсчитанное по его низшей теплоте сгорания при нормальных условиях. Источник: ГОСТ Р 51852 2001: Установки газотурбинные. Термины и определения оригинал документа Смотри также ро … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КПД брутто котла — КПД, рассчитанный по располагаемой теплоте топлива (сумма низшей теплоты сгорания топлива, физической его теплоты, теплоты подогрева воздуха для горения вне котла и т. п.) при температуре охлаждающего воздуха 30 °С. Примечание. При сравнении с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КПД топки котла — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN furnace efficiency … Справочник технического переводчика
КПД при частичной нагрузке — (напр. котла) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN part load efficiency … Справочник технического переводчика
Воздухонагреватель парового котла — устройство для подогрева воздуха поступающего в топку парового котла теплом дымовых газов или отработавшего пара. На судах используются как рекуперативные (теплообмен между газом или паром и воздухом идет через разделяющую их поверхность), так и… … Морской словарь
эксергетический КПД — (напр. котла) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN exergy efficiency … Справочник технического переводчика
normative_ru_en.academic.ru
