Теплообменные аппараты и приборы в легкой промышленности

Энергетическими показателями являются: КПД ТЭЦ, общий расход топлива, удельный расход топлива, тепловая мощность, КПД котлоагрегата, отопительный коэффициент и некоторые другие.

Если показатели относятся к выработанной энергии, то их обозначают индексом брутто, если к энергии, отпущенной потребителю, то их обозначают индексом нетто.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ, обозначаемый n_тэц, находят по формуле

Общий расход топлива В (кг/с) на ТЭЦ определяют по формуле

В крупных системах теплоснабжения количество вырабатываемой энергии измеряется в ГДж или МВт/ч (1 МВт/ч = 3,6 ГДж). Топливо переводят в условное. Согласно принятой в энергетических расчетах методике общий расход условного топлива В_ух (кг/ч) на ТЭЦ

Удельный расход условного топлива В_Е (кг) на выработку 1 ГДж электрической энергии на ТЭЦ рассчитывают по формуле

Удельный расход условного топлива B_Q (кг) на выработку 1 ГДж теплоты на ТЭЦ рассчитывают следующим образом:

При раздельном энергоснабжении предприятия подача электроэнергии осуществляется от КЭС, а тепловой — от котельной.

Для котлов ТЭЦ тепловая мощность может быть определена по формуле

Тепловую мощность парового котла (МВт) определяют по его электрической мощности

Коэффициент полезного действия (КПД) котлоагрегата n_к^бр брутто определяют как отношение полезноиспользуемой теплоты Q_пол в котельной установке к располагаемой теплоте сгорания топлива Q_расп

Обычно располагаемая теплота Q_расп равна Q^р_н, но в общем случае

Полезно использованная теплота Q_noл — теплота, которую получило рабочее тело в котле на 1 кг сжигаемого топлива:

Расчеты для определения n_к^бр упрощаются, если использовать метод обратного баланса

где q_u q₂, q₂, q₄, q$ — потери теплоты соответственно с уходящими газами (4 — 7 %), при химическом (0 —1,5 %) и механическом (0,5 —5 %) недожоге, от наружных поверхностей через облицовку котлоагрегата (0,3—1 %), с физическим теплом шлаков, удаляемых из топки (0 —2 %).

Потери теплоты при химическом д₂ и механическом д₂ недожоге топлива зависят от его вида, а потери теплоты при охлаждении наружных поверхностей котлоагрегата д₄ — от паропроизво- дительности котла.

Потери теплоты д₂ (%) паровых котлов паропроизводительно- стью 75 т/ч и выше в зависимости от вида топлива составляют: антрацит 4 — 6, полуантрацит 3 — 4, тощие угли 1,5 — 2, каменные угли 1 — 1,5, бурые угли, торф 0,5 — 1.

Потери теплоты от охлаждения наружных поверхностей котлоагрегата q₄ (%) в зависимости от расхода пара D (т/ч) составляют:

Потери теплоты q₅ от шлакоудаления рассчитывают по формуле

Наибольшими потерями, определяющими n_к^бр, являются потери теплоты с уходящими газами q_u которые зависят от многих факторов. По упрощенной зависимости их рассчитывают по формуле:

Теоретический объем воздуха на 1 кг или на 1 м³ сжигаемого топлива Vв_⁰ = 0,263 Q^Р_Н + 0,007 W^p, где Q^р_н, принимается в МДж/кг.

Удельная теплоемкость воздуха с = 1,32 + 0,122 (t - 100)/1000, кДж/(м³• К) при t= 100-1200°С, а при t = 1200-2300°С - с = = 1,46 + 0,092(/ - 1200)/1000, кДж/(м³-К).

Значения t_yx, a_yx, приведены в табл. 6.

Для ускоренного расчета n_к^бр (%) парового котла можно принять равным: 0,90 — 0,91 — для антрацита и полуантрацита; 0,91 — для тощих углей и торфа; 0,92 — для каменных и бурых углей и сланцев; 0,93 — для мазута; 0,94 — для газа.

В приведенных выше формулах не учитываются потери теплоты в тепловых сетях. Эти потери можно рассчитывать при помощи КПД тепловой сети n_{т с}. При снабжении потребителей теплотой от местных котельных расход топлива определяется только выработкой теплоты, так как тепловые сети не учитываются. Средние значения КПД котельных и тепловых сетей следующие:

Сопоставление расходов топлива в районных и местных котельных показывает, что теплоснабжение от районных котельных энергетически выгоднее:

Работу источников тепловой энергии можно оценить с помощью отопительных коэффициентов, характеризующих количество теплоты, отнесенной к затраченной на ее получение энергии.

Для ТЭЦ отопительный коэффициент равен 5 — 6, для котельных — 2.

Пример 1. Расчет КПД котлоагрегата n_к^бр и расхода топлива.

Расход воды на продувку котла составляет 2,5 % паропроизводитель- ности. Топливом является природный газ, состоящий из СO₂ = 7,5 %, СН₄ = 0,03%, СО = 0,04%, Н₂ = 0,03%, R0₂= 11,8%.

Потери теплоты с уходящими газами, %, при V⁰_В = 0,263 • 32 = 8,4 м³/м³; С = 1,38 + 0,167(185 - 100)/1000 = 1,39 кДж/(м³* К); а_ух = 1,17; b = 25/185 = = 0,14 составляют

Потери теплоты от химического недожога топлива, %, принимаем 92 = 0,3.

Потери теплоты на внешнее охлаждение, %, принимаем q₄ = 1,2. КПД котлоагрегата, %, будет n_к^бр= 100 - (0,8 + 0,3 + 1,2) = 97,7. Расход топлива, м³/ч

Пример 2. Расчет годовой экономии топлива при повышении КПД промышленной котельной.

За счет уменьшения присоса холодного воздуха посредством уплотнения обмуровки и газопроводов, автоматизации процесса горения и сокращения потерь конденсата среднегодовой КПД котельной увеличился с 87 до 89 %.

Расход топлива в год составляет

• Энергетические установки, применяемые в легкой промышленности
• Приборы контроля расхода теплоносителей, температуры и теплоты
• Расчет потребностей теплоты
• Рациональное использование энергии и экономическая эффективность производства

Все вопросы по сотрудничеству, авторству и прочие моменты сообщайте пожалуйста нам на почту mikushkin5@gmail.com. › Энергетические установки, применяемые в легкой промышленности › Энергетические показатели источников теплоснабжения