3.2. Расчёт энергетического (теплового) баланса котла

Расчёт приходной части энергобаланса. Подвод энергии в парогенератор осуществляется только с топливом. Количество подведенной энергии определяется его расходом и принятой энергетической характеристикой:

ГДж/ч;

ГДж/ч.

Расходная часть баланса включает статьи:

– тепло перегретого пара, определяется его выходом и энтальпией:

ГДж/ч;

– тепло, выбрасываемое с компонентами уходящих газов, рассчитывается по выражению

; .

Таблица 1.6

Потери тепла с уходящими газами

Компонент	Кол-во уходящих газов		Средняя теплоёмкость , кДж/м3		Кол-во удаляемого тепла, ГДж
	м3/м3 газа	тыс. м3/ч
СО2	1,06	18,603	1,90	130	4,59
СО	0,05	0,878	1,30	130	0,15
Н2О	2,11	37,03	1,50	130	7,22
N2	11,418	200,386	1,29	130	33,34
O2	0,77	13,514	1,32	130	2,32
Всего:	15,408	270,410	–	–	47,62

– потери тепла вследствие химического недожога определяются на основе теплового эффекта реакции :

; ;

.

– потери тепла в окружающую среду и небаланс определяются по разности между приходной частью и суммой статей, рассчитанных в расходной части:

.

Таблица 1.7

Тепловой баланс котельного агрегата ПК-10

Приход	ГДж/ч	%	Расход	ГДж/ч	%
Тепло сгорания топлива	629	100	Тепло, переданное пару*	563,0	89,51
			Потери с уходящими газами	47,62	7,57
			Потери от химического недожога	11,2	1,78
			Потери в окружающую среду	7,18	1,14
Всего:			Всего:	629,0	100

Подведенная энергия

629 кДж/ч

Полезная энергия

563 кДж/ч

Потери с уход

газами 47,62 кДж/ч

Потери в окр

среду

7,18 кДж/ч

Потери от хим недожога

11,2 кДж/ч

Рис. 1. Диаграмма теплового баланса парогенератора ПК-10

3.3. Определение показателей энергоэффективности парогенератора.

Показателем термодинамической эффективности энергоустановок является КПД, который определяется как отношение полезной (целевой) энергии к сумме подведенной к установке энергии, т.е.

.

Полезной энергией парогенератора является энергия произведенного в нём пара. Эта величина определяется однозначно на основе количества полученного пара и его теплосодержания (энтальпии). Этого нельзя сказать о величине затраченной энергии, подведенной с топливом. Эта величина определяется количеством сожжённого топлива и его энергетической характеристикой – теплотой сгорания: .

Количество топлива можно определить точно. Что касается теплоты сгорания, то здесь однозначности нет, поскольку для топлив существуют высшая и низшая теплоты сгорания. В зависимости от того, какую из них используют для оценки энергетического потенциала топлива, получают два разных значения КПД котла.

В приведенном примере энергобаланс рассчитан на основе низшей теплоты сгорания газа (табл. ) и КПД котла составляет = 89,51 %.

Если потенциал сжигаемого топлива оценивать по высшей теплоте сгорания, то величина подведенной энергии в этом случае составит ГДж/ч. Отсюда следует, что КПД котла значительно ниже и составляет %.