БАЛАНСОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПАРОВОГО КОТЛА. Кпд по прямому балансу котла
Прямой баланс - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Прямой баланс
Cтраница 3
Учитывая, что при проведении испытаний и расчетов всегда возможны некоторые погрешности в виде невязки баланса, ъл. Поэтому величина этих потерь, определенная при прямом балансе, не всегда отвечает истинному положению. [32]
Величина т ] к взята здесь в долях единицы. По формуле (18.7) КПД котла подсчитывают но данным балансовых испытаний ( прямой баланс), позволяющих точно измерить расход топлива в установившемся ( стационарном) режиме работы. Поэтому испытанию котла должна предшествовать длительная его работа с постоянной нагрузкой, при которой и проводится испытание. Формула (18.8), называемая формулой обратного баланса, используется в расчетах проектируемого котла. Эта формула используется также в случаях, когда не представляется возможным точно замерить расход топлива. [34]
Показатели, характеризующие работу котлоагрегата за декаду или несяц, обрабатываются по усредненным за этот период основным параметрам. При сжигании газообразного и жидкого топлива КПД котлоагрегата может определяться по уравнению прямого баланса, а при сжигании твердого топлива вследствие трудности учета его расхода - по уравнению обратного баланса, Однако определение КПД котлоагрегата по уравнению прямого баланса даже при сжигании газообразного и жидкого тог лчва более сложно и менее точно, чем по уравнению обратного баланса. Кроме того, обратный тепловой баланс позволяет выявить каждую потерю теплоты в отдельности. Определение потерт, теплоты, а по ним и КПД при сжигании жидкого л газообразного гонлила рекомендуется производить по упрощенной методике, разработанной, гфоф. [35]
Сопоставление относительных погрешностей обратного и прямого балансов показывает, что для котлов на газовом или жидком топливе, имеющих КПД брутто до 80 % и на твердом топливе до 75 %, более точное определение обеспечивает прямой баланс, а при более высоких КПД - обратный. [36]
Показатели, характеризующие работу котлоагрегата за декаду или несяц, обрабатываются по усредненным за этот период основным параметрам. При сжигании газообразного и жидкого топлива КПД котлоагрегата может определяться по уравнению прямого баланса, а при сжигании твердого топлива вследствие трудности учета его расхода - по уравнению обратного баланса, Однако определение КПД котлоагрегата по уравнению прямого баланса даже при сжигании газообразного и жидкого тог лчва более сложно и менее точно, чем по уравнению обратного баланса. Кроме того, обратный тепловой баланс позволяет выявить каждую потерю теплоты в отдельности. Определение потерт, теплоты, а по ним и КПД при сжигании жидкого л газообразного гонлила рекомендуется производить по упрощенной методике, разработанной, гфоф. [37]
Методика проведения испытаний определяется способом составления теплового баланса котельного агрегата. Различают два способа составления теплового баланса: прямой и обратный. Прямой баланс составляется на основе непосредственного замера полезного тепла, выданного котлом, и тепла, внесенного с топливом. [38]
Расходы тепла при останове, простое и пуске блока можно определить расчетным путем или экспериментально. Расчет можно проводить, в частности, методом составления балансов тепла, расходуемого на отдельных отрезках времени на турбину, деаэраторы, нагрев металла и обмуровки котла, паропроводов, а также сбрасываемого помимо турбины, и тепла, получаемого от котла. Такой метод является весьма трудоемким, так как связан с обработкой большого объема исходных данных и по ряду причин не гарантирует высокой точности окон чательных результатов. Поэтому предпочтение отдается экспериментальному определению расходов тепла и электроэнергии методом прямого баланса. [39]
Процессу проведения испытаний предшествует изучение объекта и его математической модели, основанной на физико-химических соотношениях, лежащих в основе протекающих в нем технологических процессов. Это изучение завершается определением круга измеряемых параметров, точек их наиболее представительного контроля, выборам средств измерения с учетом необходимой точности измерения конкретной величины. При промышленных испытаниях в основном используются эксплуатационные приборы, и только для измерения основных параметров применяются специальные приборы, имеющие повышенную точность и индивидуальную градуировку. В ряде случаев организуется дополнительный контроль параметров, которые в эксплуатационных условиях не измеряются. Так, при проведении балансовых испытаний котла с целью определения КПД брутто по прямому балансу (18.1), (18.2) для измерения разности давлений на сужающих устройствах используются переносные дифференциальные манометры, специальными термоэлектрическими термометрами производится измерение температуры перегретого и вторичного пара. При исследовании режимов топочного процесса с помощью оптических пирометров или специальных термоэлектрических термометров измеряются температуры в топке, которые в эксплуатационных условиях не контролируются. [41]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Прямой баланс - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Прямой баланс
Cтраница 2
В принятой методике при расчете расхода теплоты прямым балансом эту теплоту, подводимую к воде в питательном насосе, не учитывают, что приводит к занижению удельного расхода теплоты и к противоречию между подсчетами прямым и обратным балансам. [16]
В случае проведения испытаний с определением КПД по прямому балансу пробы следует отбирать в точке взвешивания с учетом массы отобранного топлива для предупреждения искажения расхода топлива, прошедшего через весы и поступившего на размол. [17]
Энергетические характеристики энергоблоков типа (10.1) опытным путем могут быть получены прямым балансом с достаточной точностью только при работе на газе. [19]
Из приведенных формул видно, что для определения КПД котла по прямому балансу необходимо измерить количество и теплоту сгорания сжигаемого топлива, а также количество выработанной тепловой энергии в виде пара или горячей воды. [20]
Испытания котлов, работающих на природном газе, часто ведут по прямому балансу, однако точность учета сжигаемого газа не всегда бывает достаточна. Кроме того, при таких испытаниях отпадает определение величины потерь тепла с химическим недожогом и главное, балансировка ее с остальными потерями. [21]
При испытаниях применяют оба метода определения Т1бр - Для крупных установок, однако, прямой баланс, как правило, дает меньшую точность, чем обратный. Это связано с трудностью измерения с достаточной точностью большого расхода топлива. [22]
Структурные схемы разработанных в США устройств для контроля характеристик блоков на различных видах топлива методом прямого баланса приведены, например, в статьях [25, 26]; там же приведена схема по методу обратного баланса. [23]
Как уже отмечалось, коэффициент использования теплоты топлива - КПД котла наряду с определением его по прямому балансу может быть определен и по обратному балансу с учетом тепловых потерь. [25]
Трудности, связанные с замером количества сжигаемого топлива, привели к тому, что обработка материалов испытаний с целью составления прямого баланса проводится сравнительно редко: в большинстве случаев теплотехнические испытания проводят по обратному балансу. [26]
Достоинством метода обратного баланса является существенно меньшая требуемая точность при определении составляющих потерь по сравнению с точностью определения общего расхода теплоты по прямому балансу. [27]
Из формул ( 5 - 4) и ( 5 - 5) видно, что при методе обратного баланса объем измерений меньше, чем при методе прямого баланса. [28]
Метод прямого баланса используют только при испытаниях. При проектировании парогенератора прямой баланс неприменим из-за того, что уравнения ( 6 - 18) - ( 6 - 186) содержат две зависимые одна от другой величины: В и т бр. Таким образом, определение 11бр по обратному балансу сводится к определению потери с уходящими газами QZ или по существу к выбору оптимальной температуры уходящих газов Оух. [29]
Вероятная относительная погрешность прямого баланса согласно данным Союзтех-энерго [1] составляет фп 3 34 - 5 0 % для котлов на твердом топливе и 1 5 - 3 0 % для котлов на жидком и газовом топливе. [30]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Тепловой баланс и КПД котла
1. Рассмотрим функциональную схему котла типа «Еп» (рис. 1.4):a. Dпв, Dпрод, Dвт, D — [кг/ч]b. Dвт ≈ 0.8 D — расход на промперегревi. Для Еп и Е: D = Dпв — Dпродii. Для Пп и П: D = Dпв, Dпрод = 0
Рис. 1.4. Функциональная схема котла типа «Еп». c. iпв′, iпв" — энтальпия питательной воды и перегретого пара при соответствующих температурах.d. is′ — энтальпия воды на линии насыщения, при давлении в барабане котла.e. iвт′, iвт" — энтальпии вторичного пара на входе и выходе.
2. Количество теплоты, полезно используемое в котле (тепловая мощность котла):a. Е: Qка = D (iпв′ — iпв") + Dпрод (is′ — iпв′) [ккал/ч]b. Еп: Qка = D (iпв′ — iпв") + Dпрод (is′ — iпв′) + Dвт (iвт" — iвт′), [ккал/ч]c. Пп: Qка = D (iпв′ — iпв") + Dвт (iвт" — iвт′), [ккал/ч]d. Qка = Qкотельного агрегата — вырабатывается в котле за счет использования химической энергии топлива, а также за счет других (менее значительных) источников теплоты. В НТР (стр. 20) есть понятие располагаемой теплоты сгорания на рабочую массу топлива Qpp, которая учитывает любые другие источники теплоты.i. Газ: Qpp = Qнс + Qв.вн, [ккал/нм3]1. Qнс — низшая теплота сгорания газа на сухую массу2. Qв.вн = βк (Jк — Jк.в., [ккал/нм3] — теплота, внесенная воздухом, который подогрет сторонними источниками вне котла (паровые калориферы). Чаще всего Qв.вн = 0, т.к. подогрев осуществляется дымовыми газами.a. βк′ = Vк′/V0 = (количество воздуха на входе)/(теоретически необходимое количество воздуха)b. Jк′ — энтальпия воздуха за калорифером (на входе)c. Jх.в. — энтальпия холодного воздуха
ii. Твердое и жидкое топливо: Qрр = Qнр + iтл + Qв.вн + Qф — Qк, [ккал/кг]1. Qнр — низшая теплота сгорания топлива на рабочую массу.2. iтл — энтальпия топлива. Обычно iтопл = 0 → iтл = 0. Исключение составляет мазут, т.к. для уменьшения его вязкости (нужно для нормальной работы форсунок) он подогревается примерно до 120°С.3. Qф — теплота, вносимая в котел с форсуночным паром. Учитывается при сжигании мазута, если применяются паровые или паро-механические форсунки.4. Qк — теплота разложения карбонатов (при сжигании сланцев)
iii. Все энтальпии воздуха и продуктов сгорания в НТР рассчитаны не на 1ед. объема теплоносителя, а на 1ед. расхода топлива. Удобная методика расчета [ккал/кгтл] .iv. В ТР: Qрр = Qнр .
all4study.ru
БАЛАНСОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПАРОВОГО КОТЛА — КиберПедия
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Балансовые теплотехнические испытания проводятся с целью получения типовых энергетических характеристик (режимных карт) паровых котлов. Эксплуатация котлов по таким характеристикам позволяет достичь максимальной экономичности при обеспечении требуемых надежности и экологической безопасности.
Цель работы – изучение методики теплотехнических испытаний парового котла ДЕ-10-14 ГМ, составление его теплового баланса, выяснение влияния режимных параметров (избытка воздуха aух, температуры уходящих газов и др.) на КПД котла, оптимизация работы котла, получение практических навыков по работе со штатными и переносными приборами для теплотехнических измерений.
Тепловой баланс котла
Тепловой баланс котла позволяет выяснить степень эффективности использования теплоты, виды потерь теплоты и их величину.
Из уравнения теплового баланса для котла в установившемся режиме его работы
Q1= Qpp – ( Q2 + Q3 + Q5) ,
где Q1 – теплота, полезно используемая в котле; Qpp – располагаемая теплота; Q2 – потери теплоты с уходящими газами; Q3 – потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива; Q5 – потери теплоты от наружного охлаждения (для газа Q4 = 0). Поскольку предварительный подогрев газа и воздуха отсутствует, то Qpp= Qcн .Такой способ определения полезно использованной в котле теплоты называется методом об ратного баланса.
Полезное тепловыделение при определении КПД котла брутто по прямому балансу рассчитывается по формуле (9.11).
Потери теплоты с уходящими газами из экономайзера котла при a=aух определяются по формуле (9.8), потери от химической неполноты
сгорания газа – из соотношения
Q3 = Vс.г. × (СО × QCO + h3 × Qh3 + Ch5 ×QCh5 +…) / 100 ,
где СО, h3, Ch5 … - объемное содержание горючих газов в уходящих дымовых газах по результатам газового анализа; QCO ,Qh3, QCh5 – соответствующие им теплоты сгорания
QCO = 12,64 МДж/м3, Qh3 = 10,79 МДж/м3, QCh5 = 35,82 МДж/м3,
Vс.г – объем сухих уходящих газов
Vс.г= VRO2 +VºN2 + (aу.г – 1) ×Vºв .
Потеря теплоты от наружного охлаждения
Q5 = q5 × Qcн / 100 ,
где q5 берется по графику на рис. 12.
Определение КПД котла брутто и нетто
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
hбрк = 100 × Q1/ Qcн. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
hнк = hбрк – qт – qэ , (11.2)
где qт, qэ – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
qт = Gпр × (hк.в – hп.в) / (В × Qcн) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
qэл = 100 × (Nп.н/hп.н+ Nд.в/hд.в+ Nд.с/hд.с)/(B × Qcн) ,
где Nп.н, Nд.в, Nд.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; hп.н, hд.в, hд.с - КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.
11.3. Методика выполнения лабораторной работы и обработки результатов
Балансовые испытания в лабораторной работе проводятся для стационарного режима работы котла при выполнении следующих обязательных условий:
- продолжительность работы котельной установки от растопки до начала испытаний – не менее 36 ч,
- продолжительность выдерживания испытательной нагрузки непосредственно перед испытанием – 3 ч,
- допустимые колебания нагрузки в перерыве между двумя соседними опытами не должны превышать ±10%.
Измерение величин параметров производятся с помощью штатных приборов, установленных на щите котла. Все измерения должны производиться одновременно не менее 3-х раз с интервалом 15-20 мин. Если результаты двух одноименных опытов различаются не более, чем на ±5%, то в качестве результата измерения берется их среднее арифметическое. При большем относительном расхождении используется результат измерения в третьем, контрольном опыте.
Результаты измерений и расчетов записывают в протокол, форма которого приведена в табл. 26.
Таблица 26
cyberpedia.su
