Пример расчета теплового баланса котла
Используемое топливо (каменный уголь) имеет по заданию низшую теплоту сгорания МДж/кг. Принимаем, что .
Из таблицы 5 для каменного угля, сжигаемого в слоевой топке, находим потери от химической неполноты сгорания q3 = 1,0 % и потери от механической неполноты сгорания q4 = 6,0 %. Температура холодного воздуха tхв = tхво= 25 °С.
Энтальпия теоретически необходимого объема холодного воздуха
кДж/кг.
Составление теплового баланса котлоагрегата выполним отдельно для двух вариантов конструкции.
7.2.1. Вариант "С" – с установкой экономайзера
Потери теплоты с уходящими газами
кДж/кг;
%.
Из таблицы 6 для котлоагрегата КЕ-10-23 находим % и вычисляем КПД "брутто" котла с экономайзером
%.
Из расчета тепловой схемы котельной находим
кг/с; кДж/кг;
кДж/кг; кДж/кг; %.
Расход топлива, подаваемого в топку
кг/с.
Расчетный расход твердого топлива с учетом неполноты его сгорания
кг/с.
7.2.2. Вариант "Б" – без установки экономайзера
Потери теплоты с уходящими газами
кДж/кг;
%.
Так как экономайзер в котлах располагается в виде отдельного агрегата, то его отсутствие уменьшает тепловые потери в окружающую среду. Из таблицы 6 находим % и затем вычисляем КПД котла "брутто"
%.
Расход топлива, подаваемого в топку, изменится только за счет изменения КПД котла . Поэтому
кг/с.
Расчетный расход топлива с учетом неполноты его сгорания
кг/с.
Расчет годового расхода и экономии топлива
Общие положения
Для сравнения экономичности котлоагрегатов различной компоновки необходимо определить годовой расход топлива в одном котельном агрегате при номинальной нагрузке. Учитывая, что график расхода теплоты (свежего пара) для упрощения расчетов не задан, можно принять
,
где Dгод – годовой расход пара, вырабатываемого одним котлом, кг/год;
6600 – условное число часов работы одного котла при номинальной нагрузке в течение года, ч/год;
3600 – число секунд в одном часе, с/ч.
Возрастание удельной энтальпии рабочей среды в котлоагрегате равно и не зависит от установки экономайзера или его площади.
Годовой расход теплоты в котлоагрегате
, ГДж/год.
Годовой расход топлива для котлоагрегата
, кг/год.
В общем случае применение экономайзера приводит к увеличению и, следовательно, к снижению затрат топлива. Годовая экономия топлива может быть условно определена при сравнении годового расхода топлива варианта котлоагрегата без экономайзера и варианта с экономайзером.