Джерела енергії і генератори енергії (стр. 8 из 13)

де D

, D

–відповідно кількість виробленої перегрітої пари; відданої, крім перегрівника, насиченої пари; видаленої з котла продувної води; перегрітої у вторинному перегрівнику пари, кг/год; і
, і
, і
, і
, і
, і
– ентальпія перегрітої пари, насиченої пари, води при температурі кипіння в котлі, живильної води перед водяним економайзером, пари вторинного перегріву на виході і вході в перегрівник. Щоб добути Q

, треба поділити кількість теплоти Q

на годинну витрату палива В:

кДж/кг (51)

Відношення використаної в агрегаті теплоти до наявної називається коефіцієнтомкорисної дії котельного агрегату (брутто):

, (52)

к. к. д. у процентах:

=η

·100%=

·100% (53)

Економічність великих енергетичних котлоагрегатів дуже висока. Їх к. к. д. становить η ка =0,88–0,94. К. к. д. дрібних котлів значно нижчий і може бути в межах до 0,6–0,7. К. к. д. котлоагрегату змінюється із зміною навантаження; звичайно максимум к. к. д. відповідає 75–85% номінальної видатності котлоагрегату. Під час випробування котельного агрегату шуканою величиною є коефіцієнт корисної дії. Його можна дістати прямим вимірюванням витрат палива, води, пари, тиску й температури води й пари і визначенням Q

. У цьому разі η

визначається за формулою (52). Можна й інакше знайти – η

, визначивши його як різницю між одиницею і сумою виражених у частках одиниці теплових втрат, знайдених відповідними вимірюваннями (складу й температури відхідних з агрегату газів, аналізів шлаку й золи та ін.). При проектуванні котлоагрегату к. к. д. агрегату або задається, або обчислюється за даною температурою відхідних газів νвід і прийнятим на підставі рекомендацій, які подаються в нормах теплового розрахунку котлоагрегатів, значенням теплових втрат і коефіцієнту зайвини повітря у відхідних газах α

за формулою:

=1-

(54)

Потім визначають годинну витрату палива:

В=

(55)

Обчислюючи к. к. д., не враховують витрат енергії на власні потреби котлоагрегату (живильні, тягодуттьові, пилоприготувальні, обдування поверхонь нагріву тощо).

К. к. д. котельного агрегату, визначений з урахуванням витрати теплоти і електроенергії на власні потреби, називається к.к.д. нетто:

=η

- Δη

, (56)

де Δη

– сумарна витрата енергії на власні потреби, віднесена до наявної теплоти і виражена в частках одиниці. Поняттям ηн.т користуються значно рідше, ніж η

3.3 Втрати теплоти

Втрати теплоти з відхідними газами найбільші з усіх теплових втрат в котлоагрегаті. Величина q

становить у великих агрегатах 4–8%, а в дрібних котлах 10–20%. Ця втрата відбувається тому, що продукти згоряння палива залишають агрегат привисокій температурі (у великих агрегатах 115–150° С, а в дрібних – при ще вищій).

Формула для визначення Q

виведена на основі законів термодинаміки хімічних реакцій Гесса і Кірхгофа, має такий вигля

=Σ

(

-t

(t
– t
) (57)

Тут

де

–відповідно об'єм і питома теплоємність триатомних і двоатомних газів;

–об’єм повітря, що відповідає коефіцієнтові зайвини повітря у відхідних газах αвід;

– питома теплоємність повітря;

–температура відхідних газів; t
– температура холодного повітря, яке надходить в агрегат; t

- температура теплоти згоряння палива.

З формули (57) виводять окремі формули для Q

. Якщо теплоту згоряння взято при температурі повітря, що надходить в агрегат, тобто, t

=t
то

=Σ

(

-t
)(58)

Якщо прийнято, що t

= 0° С, то

=Σ

t
(59)

= і
– і

. (60)

При теплових розрахунках котельних агрегатів користуються другою окремою формулою, записуючи її в такому вигляді:

= і
-α
і
(61)

Тут і

– ентальпія відхідних газів при зайвині повітря α від і температурі

, і
– ентальпія теоретичної кількості холодного повітря, що надходить в агрегат,