Что такое нетто кпд
Отличие КПД брутто от КПД нетто котельной установки.
КПД котельного агрегата называется отношение полезной теплоты, пошедшей на выработку пара (горячей воды), к располагаемой теплоте (теплоте, поступившей в котельный агрегат). Не вся полезная теплота, выработанная котлом, направляется потребителям, часть ее расходуется на собственные нужды (привод насосов, тягодутьевых устройств, расходы теплоты на подогрев воды вне котла, ее деаэрации и др.). в связи с этим различают КПД агрегата по выработанной теплоте (КПД брутто) и КПД агрегата по теплоте, отпущенной потребителю (КПД нетто).
КПД брутто может быть определен по формуле:
КПД нетто определяется по обратному балансу как:
Современные методы повышения КПД котельной установки.
Увеличить мощность парового котла можно, принимая следующие меры:
§ ограничивая объём воздуха, находящегося в камере горения, установка перегородок;
§ используя системы утилизации тепла отходящих газов;
§ используя конденсационные или традиционные экономайзеры (нагреватели питающей воды);
§ выполнив теплоизоляцию стенок котла;
§ проведя предварительный нагрев нагнетаемого в камеру горения воздуха;
§ регулярно продувая котёл;
§ наладив рекуперацию («улавливание») конденсата.
Методы повышения КПД теплового цикла ТЭС.
Для повышения КПД используется технологическая схема комбинированного производства электроэнергии и тепла, отпускаемого потребителям для производственных нужд или для теплофикации и горячего водоснабжения. С этой целью в турбинах производится отбор пара необходимых параметров после соответствующих ступеней. При этом через конденсатор проходит гораздо меньше пара, что позволяет повысить КПД до 60…65 %.
Повышение КПД может быть достигнуто и за счет подъема параметров острого пара. По оценкам специалистов повышение температуры пара до 600 о С позволит увеличить КПД примерно на 5 %, а подъем давления до 30 МПа – на 3…4%. Правда, для этого потребуется металл с более высокими показателями прочности.
Чем определяется оптимальность режима работы парового котла.
Температура газов в поворотной камере, давление воздуха за воздухоподогревателем, сопротивление воздухоподогревателя, расход воздуха на мельницы.
Влияние режимов работы вспомогательного оборудования на экономичность работы котельной установки.
Для нормальной и бесперебойной работы котельных установок требуется, чтобы топливо к ним подавалось непрерывно. Процесс подачи топлива складывается из двух основных этапов: 1) подача топлива от места его добычи на склады, расположенные вблизи котельной; 2) подача топлива со складов непосредственно в котельные помещения.
Любые нарушения режимов работы вспомогательного оборудования парового котла, такие как системы пылеприготовления, подготовки воды, тягодутьевые машины и т.д. оказывают существенное влияние выработку паровым котлом пара требуемых параметров.
Влияние шлакования поверхностей нагрева на режимы работы котельного агрегата.
Интенсивное загрязнение или шлакование поверхностей нагрева влекут за собой подъем температуры газов на выходе из топки и, как следствие этого, дополнительное загрязнение (шлакование) последующих поверхностей нагрева котла, появление повышенных неравномерностей по температуре и скорости газов в отдельных пакетах и змеевиках, повышение температуры перегретого пара и металла труб пароперегревателя, повышение сопротивления газового тракта котла и снижение его экономических показателей.
Современные технологии сжигания топлива.
Вихревое сжигание топлива, слоевое сжигание.
Кислородное топливо. Основной принцип состоит в том, что из воздуха выделяется кислород, который смешивается с угольной пылью и сжигается. При сжигании угля в чистом кислороде, не происходит образование оксидов азота. После нескольких ступеней очистки в д.г. остается только СО2.
Среди основных технологий сжигания топлива следует выделить низкотемпературную технологию сжигания, технологию с кольцевой топкой, использование водоугольного топлива и ПГУ с внутрицикловой газификацией угля.
За счёт чего в конденсаторе турбин увеличивается КПД ТЭС
Коэффициент полезного действия турбины можно увеличить, повысив температуру и давление пара, поступающего в турбину, или снизив температуру и давление насыщенного пара на выходе из турбины. Последнее достигается путем конденсации выходящего из турбины пара, которая происходит в установленном для этой цели конденсаторе при подаче в него охлаждающей воды.
Что такое нетто кпд
Коэффициент полезного действия (КПД) котельного агрегата определяют как отношение полезной теплоты, пошедшей на выработку пара (или горячей воды), к располагаемой теплоте (теплоте, поступившей в котельный агрегат). На практике не вся полезная теплота, выработанная котлоагрегатом, направляется потребителям. Часть теплоты расходуется на собственные нужды. В зависимости от этого различают КПД агрегата по выработанной теплоте (КПД брутто) и КПД агрегата по теплоте, отпущенной потребителю (КПД нетто).
Разность выработанной и отпущенной теплот представляет собой расход на собственные нужды котельной. На собственные нужды расходуется не только теплота, но и электрическая энергия (например, на привод дымососа, вентилятора, питательных насосов, механизмов топливоподачи и пылеприготовления и т.д.), поэтому расход на собственные нужды включает в себя расход всех видов энергии, затраченных на производство пара или горячей воды.
КПД брутто котельного агрегата характеризует степень его технического совершенства, а КПД нетто — коммерческую экономичность.
или по уравнению обратного баланса
Рисунок 4.4 — Зависимость КПД котла η к от его нагрузки (D/D HOM )100
КПД нетто по уравнению обратного баланса определяется как разность
где q с.н — относительный расход энергии на собственные нужды, %.
КПД по уравнению прямого баланса применяется преимущественно при составлении отчетности за отдельный период (декада, месяц), а КПД по уравнению обратного баланса — при испытании котельных агрегатов. Определение КПД по обратному балансу значительно точнее, так как погрешности при измерении потерь теплоты меньше, чем при определении расхода топлива, особенно при сжигании твердого топлива.
Таким образом, для повышения эффективности котельных агрегатов недостаточно стремиться к снижению тепловых потерь; необходимо также всемерно сокращать расходы тепловой и электрической энергии на собственные нужды. Поэтому сравнение экономичности работы различных котельных агрегатов в конечном счете следует проводить по их КПД нетто.
В целом КПД котельного агрегата изменяется в зависимости от его нагрузки. Для построения этой зависимости (рис. 4.4) нужно от 100% вычесть последовательно все потери котельного агрегата ∑q пот = q y.г + q x.н +q м.н +q но ‘ которые зависят от нагрузки.
Как видно из рис. 4.4, КПД котельного агрегата при определенной нагрузке имеет максимальное значение, т.е. работа котла на этой нагрузке наиболее экономична.
Что такое КПД бытовых отопительных котлов, как он рассчитывается и от чего зависит
КПД (коэффициент полезного действия) отопительного котла – это соотношение объема потребляемого топлива к объему выделяемого тепла. КПД даже наиболее эффективных современных моделей водогрейных котлов не может быть 100% в виду теплопотерь внутри котла, недостаточной теплопроводности металлов или несовершенства принципа работы. Кроме того, эффективность одной и той же модели газового котла зависит и от нагрузки: указанный в паспорте КПД является реальным не во всем диапазоне теплопроизводительности.
В статье мы разберем как правильно считать КПД, от чего он зависит и как увеличить эффективность уже приобретенного котла своими силами.
КПД-брутто и КПД-нетто
Не всё выработанное при сгорании топлива тепло направляется на нагрев теплоносителя, определенная часть расходуется на собственные нужды котлоагрегата: турбина, вентилятор или дымосос, циркуляционный насос, работа автоматики и электронного дисплея, работа электропривода (как вы уже поняли, в расчете используются все виды получаемой энергии, в том числе и электроэнергия, если котел энергозависимый).
С учетом этого принято разделять эффективность котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и отпущенной теплоте (КПД-нетто).
Такая классификация позволяет выделить степень технического совершенства котла – КПД-брутто или экономичность расхода топлива и электроэнергии – КПД-нетто.
Как рассчитать КПД котла отопления
Рассчитать значения можно несколькими способами. В европейских странах расчет КПД котла отопления принято производить по температуре отходящих газов (метод прямого баланса), то есть зная разницу между температурой окружающей среды и реальной температурой отходящих через дымоход газов. Формула довольно проста:
η бр = (Q1/Qi r ) 100%, где
Например, если Q1 = 19 МДж/кг, Qi r = 22 МДж/кг, то КПД «брутто» = (19/22)*100 = 86,3%. Все замеры проводятся при уже установившемся, стандартном режиме работы котла.
Метод прямого баланса не учитывает теплопотери самого котлоагрегата, недожог топлива, отклонения в работе и прочие особенности, поэтому был придуман принципиально другой, более точный способ расчета – «метод обратного баланса». Используется уравнение:
η бр = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), где
КПД «нетто» котла отопления согласно методу обратного баланса:
Реальный КПД практически всегда будет отличаться от заявленного производителем, поскольку зависит от правильности монтажа котла и отопительной системы, системы дымоудаления, качества электроснабжения и т.д. Измеряется он, соответственно, уже на месте.
От чего зависит тепловая эффективность котлоагрегатов
Коэффициент полезного действия отопительных котлов равен не при любой мощности, существует пропорциональная зависимость от нагрузки: увеличение тепловой нагрузки (к-ва сжигаемого топлива) увеличивает и теплопотери через корпус или дымоход. Так же точно эксплуатация на минимальной мощности не всегда обеспечивает полноценное сгорание топлива, что приводит к снижению КПД.
Например, в сервисной инструкции к газовым котлам Protherm Волк KSO мощностью 12,5 кВт и 16,0 кВт указано, что при работе на максимальной мощности (12,8 кВт и 16,3 кВт соответственно) КПД равен 92,5 %, в то время как при работе с минимальной нагрузкой (4,5 кВт и 5,8 кВт) – снизится и составит всего 78,4 %.
Это одна из основных причин, почему стоит осознанно подходить к выбору мощности котлоагрегата. Наиболее оптимальная работа в большинстве моделей достигается при нагрузке в диапазоне 60-90% от максимальной мощности.
В остальном коэффициент полезного действия зависит исключительно от технологического совершенства модели, направленного на снижение вышеописанных q2-6 (снижение температуры отходящих газов, эффективное сжигание топлива, модулируемые горелки, теплоизоляция и т.д.), а также от качества обслуживания и эксплуатации котлоагрегата. Чистота теплоносителя, регулярная чистка и промывка – все это со временем серьезно влияет на КПД.
Значения современных котлов в зависимости от вида топлива
| Фото | Вид котла в зависимости от сжигаемого топлива | Средний КПД, % |
 | Газовые | |
| — Конвекционные | 87-94 | |
| — Конденсационные | 104-116 * | |
 | Твердотопливные | |
| — Дровяные | 75-87 | |
| — Угольные | 80-88 | |
| — Пеллетные | 80-92 | |
 | Жидкотопливные | |
| — На дизельном топливе | 86-91 | |
| — На мазуте | 85-88 | |
 | Электрические ТЭНовые | 99-99,5 |
* С точки зрения физики КПД не может превышать 100%: больше тепловой энергии, чем выделяется при сжигании топлива получить невозможно. Однако все зависит от того, как считать. Есть два определения:
Газовые конденсационные котлы дополнительно аккумулируют и тепловую энергию конденсата, образующегося из продуктов сгорания газа и оседающего на дополнительном теплообменнике. Таким образом, существенная часть тепла не «вылетает в трубу», а температура отходящих газов практически равна атмосферной.
Согласно действующим нормам, как в России, так и в Европе, КПД отопительных котлов рассчитывается по низшей удельной теплоте сгорания, поэтому учет дополнительного тепла, извлекаемого из конденсата, приводит к значениям более 100%. При расчете по высшей теплоте сгорания КПД конденсационных газовых котлов равен 96-98% в зависимости от модели и типа монтажа: у настенных котлов КПД обычно выше, чем у напольных (это относится ко всем газовым котлоагрегатам).
Также из таблицы можно заметить, что средний КПД твердотопливных котлов также отличается в зависимости от используемого топлива, связанно это со степень сжигания топлива, его теплоотдачей, температурой горения и теплопотерями с физическим теплом шлаков, удаляемых из топочной камеры. Даже один и тот же твердотопливный котел может выдавать разный КПД при работе на разных видах топлива.
Как увеличить КПД газового котла
Повысить эффективность сжигания топлива вмешательством в техническое устройство котла практически невозможно, тот же слой теплоизоляции установить не получится в виду банальной непредусмотренности производителем места под него. Кроме того, делать это своими руками запрещено. Тем не менее есть способы увеличить КПД газового котла, особенно, если это несовершенная модель старого образца:
Остальные же методы заключаются в правильных пуско-наладочных работах, которые проводятся единожды, при первом запуске котла, исключительно специалистами. При правильной изначальной настройке обеспечивается КПД, гарантируемый производителем. Важно понимать, что повысить этот показатель вмешательством в техническое устройство самого котла невозможно, и уж тем более – не безопасно.
Что такое КПД котла и как его расчитать
Перед выбором и покупкой стоит произвести правильный расчет КПД котла и уточнить все его параметры и факторы, которые повлияют на его работу и объем вырабатываемого тепла.
Что такое КПД котла и какие процессы влияют на его величину
Коэффициент полезного действия котла-это отношение объема использованного топлива к объему полученного тепла от котла. КПД даже самых современных котлов не может быть 100% из-за потерь тепла внутри котла.
Эффективность паровых и водогрейных котлов определяется коэффициентом полезного действия — их теплоэффективностью. То есть, это объем выработанной теплоты на производство номинального объема горячей воды в соотношении к номинальному объему сожженного топлива.
Производители указывают изначальные возможности оборудования, где КПД водогрейного котла может достигать 110%, но чаще их значение придерживается параметров 95-98%. Потребитель в дальнейшем при эксплуатации может с помощью технических модернизаций и теплоизоляции увеличить эти показатели.
Как рассчитать КПД
КПД брутто котла характеризует степень технической оснащенности, КПД нетто — экономичность расхода топлива.
Для выявления показателей КПД котла используется формула:
Расчеты не затрагивают многих моментов, поэтому их результат усреднен. Любые сбои или отклонения в работе оборудования или внешние факторы, влияющие на теплопотери, исказят результат, полученный по данной формуле.
Чтобы исключить большее число искажающих факторов, проводят коррекцию результата с уточнением теплоэффективности. В зависимости от особенностей конкретной системы отопления.
КПД котла=100-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)
Где Q2 – теплопотери в виде дыма, вышедшего через систему вентиляции,
Q3 – недостаточное сжигание смеси газа при неправильно используемых объемах газовоздушной смеси,
Q4 – тепловые теплопотери из-за загрязнений теплообменника, а также, если загрязнены газовые горелки,
Q5 – теплопотеря из-за внешнего холодного воздуха (влияет производительностью котельной установки),
Q 6 – потеря тепла по время чистки топочной камеры.
Основной фактор влияющий на телоэффективность — это уходящие отработанные продукты горения, при уменьшении их нагрева в пределах 10-12°С можно увеличить общий КПД газового котла отопления на несколько процентов.
По этой же причине конденсационные котлы обладают самым высоким показателем КПД, т.е. чем ниже температура отопительного оборудования, тем выше это значение. Самым низким показателем обладает пищеварочный электрический котел в силу минимальной функциональности и простого устройства.
Два используемых варианта в определении КПД газовых котлов отопления: отчетность за конкретный период времени и во время первоначальных испытаний при установке. В последнем варианте результат расчета будет более точен, благодаря наглядности в подсчете теплопотерь.
Как увеличить КПД газового котла
Создать подходящие условия для повышения коэффициента полезного действия, можно оптимизировав процессы самостоятельно или с привлечением специалиста. Изначально все параметры заложены в конструкции электрокотла, эффективность принимаемых мер по увеличению КПД техники будут зависеть от этих данных.
Для начала проводят модернизация без изменения структуры твердотопливных котлов:
Проведение регулярного обслуживания и очистка оборудования увеличит его КПД. Накипь в трубах системы отопления и сажа на внешних стенках дымохода, образующиеся в процессе работы, могут забирать до 5%. Пластиковые трубы меньше нуждаются в уходе, но осуществлять их продувку требуется периодически.
Засорившийся дымоход суживает проход отводящей дым трубы, это приводит к уменьшению тяги, а это уже не только потеря процентов тепла, но и угроза для здоровья людей, находящихся в жилых помещениях.
Как вариант понизить химические тепловые потери, для этого производят высококвалифицированную настройку системы оборудования. Лучше воздержаться от самостоятельной настройки и доверить дело специалисту.
Борьба с недогаром решается увеличением скорости поступления сжиженного газа в горелку, так процесс сгорания происходит активнее, а КПД, соответственно, увеличивается.
Хотя увеличение КПД практически никак не влияет на теплоэффективность котельного агрегата. На нынешний день природный газ остается самым экономичным, оборудование на этом топливе более распространено и экономически оправдано, чем котлы на традиционном твердом дровяном топливе или угле.
Газовые котлы с самым высоким КПД
Лучшее качество котлов, которые еще и обладают высокими показателями КПД — иностранного происхождения. Энергосберегающие технологии, соответствующие требованиям ЕС, являются определяющими при производстве такого оборудования.
Автоматическая и экономичная, у нее широкий набор, позволяющий приспособиться к индивидуальным параметрам конкретного котла и системы отопления. Ее горение осуществляется в постоянном режиме.
Также основное преимущество — их максимальная теплоотдача. Наиболее оптимальное значение разогрева теплоносителя, представленное иностранным производителем, до 70°С. Продукты горения нагреваются не более 110°С.
Изготавливают теплообменник для котлов с наивысшими показателями КПД из нержавеющей стали. Дополнительно они оборудованы блоком для отбора тепла из конденсата. Минусы, которые характерны при низком температурном нагреве: сила тяги развивается с недостаточной силой и образование излишнего конденсата.
Подача в горелку уже подогретого газа и газовоздушной смеси, а также поступающего в камеру воздуха через двуполостную трубу в топку — обеспечивает снижение общего числа теплозатрат для котлов закрытого типа на 1-2%.
Конденсационные котлы, работающие на условиях нагревания при низких температурах отличаются относительно небольшим потреблением газа. Это обуславливает их теплоэффективность, особенно при подключении к газобаллонным установкам. Также это делает такой котел экономичным.
Список конденсационных котлов известных и заслуженных европейских производителей с лучшим качеством сборки и высоким уровнем КПД:
Как заявлено их производителями в сопровождающей документации, коэффициент полезного действия данных котловых агрегатов, при подключении к низкотемпературным системам, соответствует 107-110%.
Отличие кпд брутто от кпд нетто
КПД котла — это пропорция количества сгоревшего топлива и объемов тепла, отправленного на полезное действие — отопление здания. Этот показатель не может быть стопроцентным, поскольку тепло частично расходуется при нагреве самого агрегата, частично теряется из-за несовершенства конструкции, частично не обеспечивается качеством топлива. Кроме того, производительность конкретной установки зависит от текущей нагрузки — КПД котлов из руководства по эксплуатации реальны только в определенном диапазоне.
Производительность старых, действующих и кондиционных агрегатов на газе Источник https://skomfort34.ru/wp-content/uploads/0cc94ce3fcc6b2304ddab419125bd900.jpg
Что такое КПД котла: брутто и нетто
Для нагрева теплоносителя системы отопления отправляется не все 100% тепла от сгорания газа, ТТ, ЖТ и электричества, если модель энергозависима, частично оно уходит на функционал самой установки. Энергия расходуется на работу турбин, циркуляционного насоса, блока управления, автоматики, вентилятора, системы отвода дыма, электрического привода. Учитывая этот фактор, подразделяется производительность по произведенной теплоте — КПД котла брутто — и отданной теплоносителю — КПД-нетто. Такой подход разрешает определить степень технологической идеальности оборудования и его экономичность.
Как выполняют расчеты КПД
Расчеты выполняют по разным методикам. В некоторых странах их выполняют с учетом тепловых потерь в агрегате, неполном сжигании топлива. Это методика расчетов использует формулу по обратному балансу.
Кпд котла формула для расчетов по обратному и прямому балансу Источник https://s1.slide-.ru/s_slide/77d5bb083e3866115dcce2483f2e7932/48bd6069-c427-4627-9269-931e393a05f2.jpeg
Коэффициент полезного действия котла брутто определяется по формуле для прямого баланса, ее используют в странах Евросоюза. Она предусматривает значение разницы температур в рабочей зоне и выходящих в дымоход газов, где
• ηбр — коэффициент полезного действия котла брутто;
• Q1 — объем тепла в МДж/кг направление на систему отопления;
• Qir — суммарный объем теплоэнергии МДж/кг от сгорания топлива.
Действительный кпд парового котла и других видов агрегата всегда отличен от показателей, которые объявляет производитель. Поскольку КПД газового котла и оборудования на других видах топлива во многом обуславливается схемой монтажа и ОС в целом, корректностью настроек, качеством электроэнергии (для энергозависимых моделей), эффективностью отвода дыма и газов, другими факторами. То есть кпд настенного газового котла и напольного индивидуален для конкретного объекта и оборудования.
Факторы, формирующие тепловую эффективность отопительного оборудования
КПД отопительного котла одинаков не при каждой любой мощности, но адекватен нагрузочному режиму. Так, увеличение объемов сжигаемого топлива пропорционально увеличивает тепловые потери на технику и в схему отвода дыма.
Наибольшая нагрузка — третья степень Источник https://build-experts.ru/wp-content/uploads/2019/03/4-34.jpg
Если установка функционирует на наименьшей мощности, она не может сформировать условия для полного сгорания, что обуславливает снижение КПД газовых, ТТ, ЖТ котлов отопления. Это один из главных факторов, которые нужно учитывать при выборе отопительного оборудования. Например, в руководстве по эксплуатации производитель заявляет КПД газового котла отопления Protherm Волк KSO на наибольшей мощности — 92,5%, но на минимальной — лишь 78,3%. Для многих моделей оптимален режим при нагрузках от 60 до 90 % от общей мощности.
Обратите внимание! Выше обозначены основные аспекты производительности котлов отопления, другие параметры, влияющие на коэффициент — это технологическое совершенство оборудования, снижающее теплопотери, своевременность обслуживания. Качество рабочей среды отопительной системы — также влияет на производительность установки, поэтому ОС нужно регулярно чистить и промывать.
Промывка системы отопления Источник https://ic-sl.insales.ru/images/products/1/7084/194706348/1.jpg
Производительность агрегатов отопления, работающих на разных видах топлива в процентах
На заметку! КПД конденсационных газовых котлов превышает 100%, чего по законам физики не может быть. Но такие показатели получают в разных расчетных системах, для которых установлены 2 термина: низшая теплота — если дым и другие продукты выходят по дымоходу, и высшая — здесь учитывается вся энергия, включая пары жидкости.
Газовое отопительное оборудование конденсационного типа вырабатывает тепло и собирает энергию от конденсата, который поступает во второй теплообменник. Такое решение позволяет не терять ресурс, а увеличивать полезное действие агрегата.
Газовый конденсационный агрегат Источник https://btest.ru/images/Fotki/Otopitelnaya_tehnika/Kondensacionnye_kotly/Elco/Thision_L_Eco/Image_6.jpg
Как можно повысить КПД
Любые действия по изменению конструкции котла отопления для увеличения его производительности недопустимы, имеют малую вероятность изменений КРД. Невозможно даже установить дополнительный теплоизоляционный слой, поскольку производители не предусматривают для него места установки. Но все же способы сделать установку более эффективной есть:
Экономайзер Источник https://voronezh.ekipirovka.ru/upload/iblock/c01/c01bef2e4a41bf312b9a6deefdebe446.jpg
Газовый фильтр Источник https://zstroy.store/image/cache/us_tovar_img_1436-1200×630.jpg
Как повысить мощность и эффективность расхода тепла газового котла, рассказывают в видео
Коротко о главном
Остальные способы увеличения КПД газовых котлов заключаются в грамотно выполненной установке и пусконаладке. Эти работы проводят один раз и выполняют их специалисты во время первого запуска оборудования. Если изначально настройки были выполнены правильно, производительность установки будет соответствовать установленной производителем. Повысить коэффициент за счет коррекции конструкции агрегата — малоэффективно и небезопасно.
Вы пользуетесь газовым котлом отопления? Ваша модель поддерживает показатель КПД, указанный в паспорте? Что вы делаете для поддержания производительности агрегата?
Общая характеристика котельного агрегата, котельной установки. Элементы, входящие в состав котельного агрегата. Тракты котла. Состав и параметры продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, страница 16
Значение составляет от 0,3 до 3,5 % и уменьшается с увеличением мощности котла (от 3,5 % для котлов производительностью 2 т/ч до 0,3 % для котлов производительностью более 300 т/ч).
Потеря с физической теплотой шлаков возникает потому, что при сжигании твердого топлива удаляемый из топки шлак имеет высокую температуру: при твердом шлакоудалении = 600 °С, при жидком — = 1400 — 1600 °С.
Потери теплоты с физическим теплом шлаков, %, определяются по формуле:
где — доля шлакоулавливания в топочной камере; — энтальпия шлака, кДж/кг.
При слоевом сжигании топлив, а также при камерном сжигании с жидким шлакоудалением = 1 — 2 % и выше.
При камерном сжигании топлива с твердым шлакоудалении потеря учитывается только для многозольных топлив при > 2,5 %∙кг/МДж.
КПД котельного агрегата (брутто и нетто).
КПД котельного агрегата называется отношение полезной теплоты, пошедшей на выработку пара (горячей воды), к располагаемой теплоте (теплоте, поступившей в котельный агрегат). Не вся полезная теплота, выработанная котлом, направляется потребителям, часть ее расходуется на собственные нужды (привод насосов, тягодутьевых устройств, расходы теплоты на подогрев воды вне котла, ее деаэрации и др.). В связи с этим различают КПД агрегата по выработанной теплоте (КПД брутто) и КПД агрегата по теплоте, отпущенной потребителю (КПД нетто).
КПД котла (брутто), %, может быть определен по уравнению прямого баланса
или уравнению обратного баланса
КПД котла (нетто), %, по обратному балансу определяется как
где — относительный расход энергии на собственные нужды, %.
Тема 6. Слоевые топочные устройства для сжигания топлива в плотном и кипящем (псевдоожиженном) слое
Топки для сжигания топлива в плотном слое: принцип действия, область применения, достоинства и недостатки. Классификация топок для сжигания топлива в плотном слое (немеханизированные, полумеханические, механические). Забрасыватели топлива. Механические топки с движущимися колосниковыми решетками: принцип действия, область применения, разновидности. Слоевые топочные устройства для сжигания топлива в кипящем слое: принцип действия, область применения, достоинства и недостатки.
Слоевые топочные устройства для сжигания топлива в плотном слое.
Слоевые топки, предназначенные для сжигания твердого кускового топлива (размером от 20 — 30 мм), просты в эксплуатации и не требуют сложной дорогостоящей системы топливоприготовления.
Но так как процесс сжигания топлива в плотном слое характеризуется невысокой скоростью горения, инерционностью (и, следовательно, его сложно автоматизировать), пониженной экономичностью (сжигание топлива происходит с большими потерями от механического и химического недожога) и надежностью, то слоевое сжигание экономически целесообразно применять для котлов паропроизводительностью до 35 т/ч.
Слоевые топки применяются для сжигания антрацитов, каменных углей с умеренной спекаемостью (длиннопламенных, газовых, тощих), бурых углей с небольшой влажностью и зольностью, а также кускового торфа.
Классификация слоевых топок.
Обслуживание топки, в которой топливо сжигается в слое, сводится к следующим основным операциям: подача топлива в топку; шурование (перемешивание) слоя топлива с целью улучшения условий подвода окислителя; удаление из топки шлака.
В зависимости от степени механизации указанных операций слоевые топочные устройства можно разделить на немеханизированные (все три операции выполняются вручную); полумеханические (механизированы одна или две операции); механические (механизированы все три операции).
Немеханизированные слоевые топки представляют собой топки с ручной периодической подачей топлива на неподвижную колосниковую решетку и ручным периодическим удалением шлака.
Полумеханические топочные устройства отличаются механизацией процесса подачи топлива на решетку с применением различных забрасывателей, а также использованием специальных шлакоснимателей и поворотных или качающихся колосников.
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание — внизу страницы.
КПД отопительного котла
Коэффициентом полезного действия отопительного котла называют отношение полезной теплоты, израсходованной на выработку пара (или горячей воды), к располагаемой теплоте отопительного котла. Не вся полезная теплота, выработанная котельным агрегатом, направляется потребителям, часть теплоты расходуется на собственные нужды. С учетом этого различают КПД отопительного котла по выработанной теплоте (КПД-брутто) и по отпущенной теплоте (КПД-нетто).
По разности выработанной и отпущенной теплот определяется расход на собственные нужды. На собственные нужды расходуется не только теплота, но и электрическая энергия (например, на привод дымососа, вентилятора, питательных насосов, механизмов топливоподачи), т.е. расход на собственные нужды включает в себя расход всех видов энергии, затраченных на производство пара или горячей воды.
В итоге КПД-брутто отопительного котла характеризует степень его технического совершенства, а КПД-нетто — коммерческую экономичность. Для котельного агрегата КПД-брутто, %:
по уравнению прямого баланса:
ηбр = 100 Qпол / Qрр
где Qпол — количество полезно используемой теплоты, МДж/кг; Qрр — располагаемая теплота, МДж/кг;
по уравнению обратного баланса:
ηбр = 100 — (qу.г + qх.н + qн.о)
где qу.г, qх.н, qн.о — относительные потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, от наружного охлаждения.
Тогда КПД-нетто отопительного котла по уравнению обратного баланса:
где qс.н — расход энергии на собственные нужды, %.
Определение КПД по уравнению прямого баланса проводят преимущественно при отчетности за отдельный период (декада, месяц), а по уравнению обратного баланса — при испытании отопительного котла. Вычисление КПД отопительного котла по обратному балансу значительно точнее, так как погрешности при измерении потерь теплоты меньше, чем при определении расхода топлива.
Зависимость КПД котла ηк от его нагрузки (D/Dном) 100
qу.г, qх.н, qн.о — потери теплоты с уходящими газами, от химической и механической неполноты сгорания, от наружного охлаждения и суммарные потер.
Таким образом, для повышения эффективности отопительного котла недостаточно стремиться к снижению тепловых потерь; необходимо также всемерно сокращать расходы тепловой и электрической энергии на собственные нужды, которые составляют в среднем 3…5% теплоты, располагаемой котельным агрегатом.
Изменение КПД отопительного котла зависит от его нагрузки. Для построения этой зависимости (рис.) нужно от 100% вычесть последовательно все потери котельного агрегата, которые зависят от нагрузки, т.е. qу.г, qх.н, qн.о. Как видно из рисунка, КПД отопительного котла при определенной нагрузке имеет максимальное значение. Работа котла на этой нагрузке наиболее экономична.
Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.
Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов
Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)
Свяжитесь с нами и мы предложим Вам конкретные варианты модернизации со стоимостью, сроками и экономическим эффектом: