Тепловые потери в окружающее пространство.

Тепловые потери на единицу загрузки зависят от производительности и температурного режима печей, а также от их конструкции и изоляции стен.

В современных коксовых печах величина тепловых потерь колеблется в пределах 8-11% от общего расхода тепла на коксование.

Принимают общее кол-во тепла, теряемого в атмосферу и грунт, равным:

6.3. Сводный тепловой баланс коксовых печей.

На основании полученных значений отдельных статей приходной и расходной частей теплового баланса составляют предварительный тепловой баланс:

В это уравнение входит одна неизвестная величина - ,представляющая собой удельный расход сухого отопительного газа на 1000 кг шихты. После определения значения рассматривают значения всех статей и окончательные данные расчетов теплового баланса сводят в таблицу 3.

Таблица 3

Тепловой баланс коксовых печей, отапливаемых смесью доменного и коксового газов.

Приход		Расход
Название статьи	кДж	Название статьи	кДж
1	2	3	4
Тепло горения газа Теплосодержание газа Теплосодержание воздуха Теплосодержание влажной шихты		Тепло на нагрев кокса Тепло на нагрев газа Тепло на нагрев химических продуктов коксования Тепло, уносимое влагой Тепло, уносимое продуктами горения Потери тепла от химической неполноты сгорания газа Потери тепла в окружающее пространство

ИТОГО ИТОГО

6.4. Теплотехнический анализ коксовых печей.

Эффективность работы коксовых печей оценивается термическими и теплотехническими коэффициентами полезного действия. Теплотехничес-ким коэффициентом полезного действия называется доля тепла,

необходимого для процесса коксования, в общем расходе тепла:

где - общее количество тепла, подведенного к печи;

• потери тепла с отходящими продуктами горения;

• п отери тепла в окружающую среду.

Теплотехнический коэффициент полезного действия эксплуатируемых печей составляет 72-76 %.

Термический коэффициент полезного действия показывает, какая часть подведенного к печи тепла теоретически может быть использована.

Термический КПД равен отношению количества тепла, подведенного к печам, за вычетом уносимого уходящими продуктами горения к количеству подведенного тепла, %:

Термический коэффициент полезного действия отечественных печей находится в пределах 81-84 %.

Для определения теплотехнического КПД используются данные теплового баланса, составленного на 1000 кг скоксованной шихты.

7. Экспертный анализ коксовых печей.

Энергетический анализ коксовых печей основан на определении потерь эксергий в каждом элементе анализируемой системы и количественной оценке причин несовершенства протекающих в них процессов. Это позволит изыскать наиболее эффективные пути уменьшения топливно-энергетических затрат.

Для проведения эксергетического анализа целесообразно представить коксовую печь как термодинамическую ячейку с набором входящих и выходящих из нее тепловых потоков без их конкретной взаимосвязи( модель

«черного ящика»).

о топительный газ кокс

продукты горения

в оздух потери тепла в окружающую среду

хим. продукты коксования

ш ихта водяные пары

обратный коксовый газ

потери эксергии

Принимают температуру входящих в ячейку шихты , газа и воздуха равной температуре окружающей среды, т.е. .Следовательно,

физическая эксергия этих тепловых потоков будет равна 0,т.е. .

Эксергию других тепловых потоков можно определить по формуле, кДж:

Где - эксергия i-того теплового потока;

• теплосодержание i-того теплового потока;

• 2 73 К;

• т емпература в i-том тепловом потоке на выходе из термодинамической ячейки.

Энергию топлива (смесь коксового и доменного газов) обычно принимают равной его низшей теплоте сгорания, кДж:

На основании данных расчета энергий тепловых потоков составляется эксергетический баланс анализируемого объекта (табл.4).

Таблица 4.

Эксергетический баланс коксовой печи.

Приход		Расход
Наименование статьи	Евх, кДж	Наименование статьи	Евых, кДж
Эксергия влажной шихты Эксергия коксового газа Эксергия воздуха Эксергия газа		Эксергия кокса Эксергия коксового газа Эксергия хим. продуктов коксования Эксергия водяных паров Эксергия продуктов горения Потери эксергии в коксовой печи Потери эксергии в окружающую среду

ИТОГО ИТОГО

Совершенство коксовых печей будет тем выше, чем меньше потери эксергии. Степень совершенства данного теплотехнического агрегата характеризует эксергетический коэффициент полезного действия, % :

О чевидно, при отсутствии потерь на необратимость (потерь эксергии), =1.

Показатель современных коксовых печей составляет 60-62 %.