Технологии энергосбережения

Использование ресурсов и энергии (часть 1) - - Потеря тепла от механической и химической неполноты горения в котле

Потеря тепла от химической неполноты горения в котле g3 зависит от содержания продуктов неполного горения в дымовых газах (СО, Н2,СН4 и др.). При правильно организованном процессе горения величина g3 близка к нулю. Но в котлах со слоевыми топками и ручной заброской топлива (ручные топки) организовать полное сгорание топлива невозможно. В этом случае потери g3 в зависимости от вида топлива могут составлять следующие значения (в %):

антрациты – 2,0;

каменные угли – 3,0;

бурые угли – 3,5;

торф – 3,0;

щепа – 2,5;

дрова – 3,0.

Потеря тепла от механической неполноты сгорания g4 обуславливается недожогом топлива в шлаках, уносе (золе). Применительно к самым несовершенным топкам величина g4 составляет от 7 до 12 %.

Потеря тепла в окружающую среду g5 зависит от большого количества факторов: вида и состояния обмуровки котла, производительности агрегата, наличия так называемых хвостовых (конвективных) поверхностей нагрева и т.п. Для котлов малой производительности при их номинальной нагрузке g5 равно не менее 2 %. При этом со снижением фактической нагрузки котла величина g5 возрастает.

Потеря с физическим теплом шлаков g6 особенно заметна опять же для ручных топок – 1,0–1,5 %.

Отношение полезно использованного тепла в котле к располагаемому называется коэффициентом полезного действия (брутто). Он может быть определен: по прямому тепловому балансу:

h = 100 Q1 / Qрн, %,

по обратному тепловому балансу:

h = 100 åg, %,

где åg – сумма тепловых потерь котла, %.

Для ручной топки h котла приближенно составит:

h = 100 – 9 – 3,5 – 11 – 3 – 1 = 72,5, %.

Коэффициент полезного действия, с учетом расходов электроэнергии и тепла на собственные нужды, называется КПД нетто:

hн = h gсн, %,

где gсн – общий расход энергии (электрической и тепловой) на собственные нужды котла, отнесенный к располагаемому теплу, %.

Нормативы расходы тепла на собственные нужды, в % от номинальной нагрузки котельной, составляют:

газообразное топливо – 2,3–2,4;

слоевые и факельно-слоевые топки – 2,6–5,1;

жидкое топливо – 3,9–9,7.

Удельные расходы электроэнергии на выработку и транспортирование тепла для отопительных котельных составляет 18–20 кВт·ч/Гкал, или около 1,7 %.

Таким образом, в настоящее время в котельных с котлами со слоевым сжиганием топлива КПД нетто составляет не более

hн = 72,5 – 5 – 1,7 = 65,8, %,

то есть полезно используется только около половины сжигаемого топлива.