Виражається вона в кДж на 1 кг твердого і рідкого палива або |в кДж на 1 м3 газоподібного палива.
Ентальпію газів при α= 1 і температурі
С у котельних розрахунках визначають за формулою:i =V (
) +V ( ) +V ( ) (43)Ентальпія повітря при α= 1
i = i +(α-1) i кДж/кг або кДж/м (44)
При α > 1 ентальпія продуктів згоряння
іг = і°г + (α – 1) і°п кДж/кг або кДж/м3. (І-45)
Величину i визначають для різних значень
і α, потім одержані значення зводять у таблицю i . Крім того, доцільно на підставі цих обчислень побудувати криві залежності і від для кількох значень α. Такий графік називається і – діаграмою.3. Тепловий баланс котельного агрегату
3.1 Рівняння теплового балансу
Кількість теплоти, що вноситься в агрегат, дорівнює сумі використаної теплоти і теплових втрат. Складання теплового: балансу котельного агрегату полягає в установленні цієї рівності. Тепловий баланс складається на 1 кг твердого або рідкого палива і на 1 м3 газового палива для усталеного режиму роботи; агрегату, тобто для такого теплового стану, коли температурав будь-якій точці агрегату не є функцією часу. Це відповідає тривалій роботі агрегату при постійному навантаженні і постійних режимних умовах (тиску, зайвини, повітря, якості палива і т. п.).
Рівняння теплового балансу котельного агрегату має тепер такий вигляд:
Q
=Q + Q +Q + Q4 +Q + Q кДж/кг або кДж /м3. (46)У лівій частині рівняння Q
–так звана наявна, або розраховувана, теплота, що визначається за формулою:Q
=Q + Q +Q + Q – Q кДж/кг або кДж/м3, (47)де Q
– нижча теплота згоряння робочого палива; Q – фізична теплота палива; Q –теплота, внесена повітрям, підігрітим зовні котельного агрегату; Q – теплота, внесена (через форсунки) парою, яка застосовується для розпилювання рідкого палива, або паровим дуттям; Q – теплота, що витрачається на розкладання карбонатів.У котельних установках, як правило, не підігрівають повітря зовні котельного агрегату. У великих агрегатах не застосовують парового розпилювання мазуту і парового дуття. Теплоту розкладу карбонатів треба враховувати тільки при спалюванні сланців.
Основною складовою наявної теплоти завжди е теплота згоряння палива Q
. У деяких випадках (при розімкнутій схемі сушіння палива, при паровому підігріванні мазуту) треба враховувати і фізичну теплоту палива Q визначається за формулою:Q
= кДж/кг або кДж/м3, (48)де
–питома (відповідно масова чи об'ємна при постійному тиску) теплоємність палива; tпл–його температура, °С.Якщо взяти Qp за 100%, то тепловий баланс можна визначити в процентах:
100 = q
+ q + q + q + q + q %, (49)де q
= 100%.У 100%-ну наявну теплоту (раніше за 100% вважали лише потенціальну «платну» теплоту палива Q
) не входить фізична теплота холодного повітря, що надходить в агрегат. Це холодне повітря перенесено із знаком мінус у праву частину рівняння (46) і враховано у величині Q .Права частина рівняння теплового балансу є сумою використаної в агрегаті (в економайзері, котлі і перегрівнику) теплоти Q
і теплових витрат: Q – з відхідними газами; Q –від хімічної неповноти згоряння; Q –від механічної неповноти згоряння; Q –у навколишнє середовище (від зовнішнього охолодження) і Q – фізичною теплотою шлаків і на охолодження панелей і балок, не включених у циркуляцію котла.Таким чином, тепловий баланс характеризує загальну економічність роботи котельного агрегату і теплові втрати.
3.2 Теплота, що використовується в котельному агрегаті
Корисною називається теплота, що використовується для підігрівання води, яка надходить в агрегат, до температури кипіння, з метою перетворення її в насичену пару і для перегрівання пари. У загальному випадку годинна кількість використаної теплоти визначається за формулою:
Q
=D (і –і )+D (і –і )+D –і )+D (і –і ) кДж/кг, (50)