www.estateline.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

Тепловой расчет котла

Тепловой расчет котла

Целью теплового расчета является определение конструктивных размеров расчетной площади теплопередающих поверхностей нагрева, обеспечивающих требуемую паропроизводительность при заданных параметрах пара, питательной воды и топлива. Одновременно с этим в задачу расчета входит определение расхода топлива, воздуха и продуктов сгорания. [1]

Исходные данные:

Тип котла: ВАГНЕР ХОХДРУК

Производительность: Dк = 1.2 (кг/с)

Давление пара: Рк = 0,7 (МПа)

Топливо: МОТОРНОЕ

Температура питательной воды: tп.в. = 70˚С

1 Определение состава рабочей массы топлива

Состав горючей массы

состав рабочей массы

низшая теплота сгорания

кДж/кг (2)

кДж/кг

2 Выбор топочного устройства

Форсунку выбираем паровую , исходя из процентного содержания серы в топливе.

3 Определение коэффициента избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха на выходе из котельного агрегата – αyx определяется по формуле:

αyx =αm +∑∆α (3)

где: ∆α – суммарная величина присосов холодного воздуха в газоходах котла.

Для морских котлов обшитых листовым железом можно принять

4 Определение объёмов воздуха и продуктов сгорания топлива

Для твердого топлива или жидкого топлива расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания при

Теоретический объем воздуха

теоретический объем сухих продуктов сгорания

теоретический объем дымовых газов при

WФ =0,4 – при постановке паровой форсунки.

действительные объемы продуктов сгорания при избытке воздуха в газоходах α =1.2

Для учета лучистой составляющей газа определяют объемные доли трехатомных газов

объемная доля трехатомных газов

объемная доля водяных паров

объемная доля трехатомных газов и водяных паров

5 Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Для всех видов топлив энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, при средней расчетной температуре газа

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха

где:

В приведенных формулах:

Расчет энтальпии дымовых газов проводят при нескольких значениях температуры газов и воздуха от 100 до 2200

По результатам таблицы строят зависимости энтальпии газов от температуры и при коэффициентах избытка воздуха равных α=1,2. Зависимость представлена на Рисунке 2.

Таблица 1

mirznanii.com

Начальная Windows Commander Far WinNavigator Frigate Norton Commander WinNC Dos Navigator Servant Salamander Turbo Browser Winamp, Skins, Plugins Необходимые Утилиты Текстовые редакторы Юмор		File managers and best utilites Главная » Котлы » Определение котла Тепловой расчет котла (стр. 1 из 6). Определение котла Котлы водогрейные. Термины и определения / Котлы / Законодательство
Термин	Определение
1. Котел Ндп. Парогенератор	По ГОСТ 23172
2. Водогрейный котел	Котел для нагрева воды под давлением
3. Водогрейный котел-утилизатор Ндп. Утилизационный водогрейный котел	Водогрейный котел, в котором используется теплота горячих газон технологического процесса или двигателей
4. Водогрейный котел с естественной циркуляцией	Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется за счет разности плотности воды
5. Водогрейный котел с принудительной циркуляцией	Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется насосом
6. Прямоточный водогрейный котел	Водогрейный котел с последовательным однократным принудительным движением волы
7. Водогрейный котел с комбинированной циркуляцией	Водогрейный котел, в котором имеются контуры с естественной и принудительной циркуляцией воды
8. Электрический водогрейный котел	Водогрейный котел, в котором для нагрева воды используется электрическая энергия
9. Стационарный водогрейный котел	Водогрейный котел, установленный на неподвижном фундаменте
10. Передвижной водогрейный котел	Водогрейный котел, установленный на средстве передвижения или на подвижном фундаменте
11. Газотрубный водогрейный котел	Водогрейный котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а вода - снаружи труб Примечание. Различают жаротрубные, дымогарные и жаротрубно-дымогарные водогрейные котлы
12. Водотрубный водогрейный котел	Водогрейный котел, в котором вода движется внутри труб поверхностей нагрева, а продукты сгорания топлива -снаружи труб
13. Теплопроизводительность водогрейного котла	Количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени
14. Номинальная теплопроизводительность водогрейного котла	Наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений
15. Расчетное давление воды в водогрейном котле	Давление воды, принимаемое при расчете элемента водогрейного котла на прочность
16. Рабочее давление воды в водогрейном котле	Максимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла при нормальном протекании рабочего процесса
17. Минимальное рабочее давление воды в водогрейном котле	Минимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла, при котором обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения
18. Расчетная температура металла стенок элементов водогрейного котла	Температура, при которой определяют физико-механические характеристики и допускаемые напряжения металла стенок элементов водогрейного котла и проводят расчет их на прочность
19. Номинальная температура воды на входе в водогрейный котел	Температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений
20. Минимальная температура воды на входе в водогрейный котел	Температура воды на входе в водогрейный котел, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева
21. Номинальная температура воды на выходе из водогрейного котла	Температура воды, которая должна обеспечиваться на выходе из водогрейного котла при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений
22. Максимальная температура воды на выходе из водогрейного котла	Температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении
23. Номинальный расход воды через водогрейный котел	Расход воды через водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности и при номинальных значениях параметров воды
24. Минимальный расход воды через водогрейный котел	Расход воды через водогрейный котел, обеспечивающий номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении и номинальной температуре воды на выходе из котла
25. Недогрев воды до кипения	Разность между температурой кипения воды, соответствующей рабочему давлению воды, и температурой воды на выходе из водогрейного котла, обеспечивающая отсутствие закипания воды в трубах поверхностей нагрева котла
26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла	Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды
27. Температурный градиент воды в водогрейном котле	Разность температур воды на выходе из водогрейного котла и входе в котел
28 Основной режим работы водогрейного котла	Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является основным источником тепла системы теплоснабжения
29. Пиковый режим работы водогрейного котла	Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является источником тепла для покрытия пиковых нагрузок системы теплоснабжения

Смотрите также

• 
  Котел ке
• 
  Габариты котла
• 
  Вяземского котла
• 
  Вес котла
• 
  Котлы логано
• 
  Оператор котлов
• 
  1000 котлов
• 
  Параметры котла
• 
  Деревянные котлы
• Первый котел
• 
  Котел 380