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 t_хв = t_хво= 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 D_год – 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.