Основные составляющие теплового баланса
Большая часть тепла, вносимого в котельный агрегат, воспринимается поверхностями нагрева и передается рабочему телу. За счет этого тепла производится подогрев воды, ее испарение и перегрев пара. Это и будет полезно использованное тепло. Остальное тепло (6-10 % в современных мощных агрегатах) не используется ввиду различных потерь. Распределение вносимого в котельный агрегат тепла на полезно используемое и отдельные потери хорошо видно из теплового баланса. Общий вид уравнения теплового баланса:
(5=QI+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6>
Где Qp - располагаемое тепло на 1 кг рабочего тела, кДж/кг;
Qi - полезно используемое тепло, кДж/кг;
Q? - потеря тепла с уходящими газами, кДж/кг;
СЬ - потеря тепла от химической неполноты горения, кДж/кг;
Qa - потеря тепла от механического недожога, кДж/кг;
СЬ - потеря тепла от наружного охлаждения (в окружающую среду), кДж/кг; Qe - потеря с физическим теплом шлаков, кДж/кг.
Если все составляющие разделить на Qj, и умножить на 100, то получим: qi +q2 +q3 +q4 +q5 +q6 =100%.
КПД котельного агрегата (брутто) находится как отношение полезно использованного тепла к располагаемому:
Л1
Для современных мощных агрегатов г|ка= 88-92 % (а для котлов малой мощности г|ка = 75-80 %).
КПД не учитывает расхода энергии на собственные нужды (на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов, дымососов, размол топлива, обдувку и т. д.), поэтому он называется КПД брутто.
КПД с учетом расхода электроэнергии и тепла на собственные нужды называется КПД нетто:
П ка П ка Чхн'
Где qCH, %, - суммарный расход энергии на привод вспомогательных механизмов, расход тепла в виде пара на обдувку, потери с непрерывной продувкой, отнесенные к располагаемому теплу.
КПД брутто может быть подсчитан по прямому или обратному балансу.
Определение КПД по прямому балансу производится исходя из известного использованного тепла:
Лка=-^-100%. rv
V Iі
Для подсчета по этой формуле требуется измерение всех величин, характеризующих подводимое и полезно использованное в котлоагрегате тепло.
Метод обратного теплового баланса сводится к определению суммы всех потерь тепла, имеющих место при работе котлоагрегата.
Подсчет КПД производится по разности:
Пка =100 - (q2 + ъ + + q5 + q6) % •
Зачастую выполняют прямой и обратный балансы и сравнивают полученные КПД.