Основные составляющие теплового баланса

Большая часть тепла, вносимого в котельный агрегат, воспринимается поверхностями нагрева и передается рабочему телу. За счет этого тепла произ­водится подогрев воды, ее испарение и перегрев пара. Это и будет полезно ис­пользованное тепло. Остальное тепло (6-10 % в современных мощных агрега­тах) не используется ввиду различных потерь. Распределение вносимого в ко­тельный агрегат тепла на полезно используемое и отдельные потери хорошо видно из теплового баланса. Общий вид уравнения теплового баланса:

где - располагаемое тепло на 1 кг рабочего тела, кДж/кг;

- полезно используемое тепло, кДж/кг;

- потеря тепла с уходящими газами, кДж/кг;

- потеря тепла от химической неполноты горения, кДж/кг;

- потеря тепла от механического недожога, кДж/кг;

- потеря тепла от наружного охлаждения (в окружающую среду), кДж/кг;

- потеря с физическим теплом шлаков, кДж/кг.

Если все составляющие разделить на и умножить на 100, то получим:

q1 + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆ = 100 %.

КПД котельного агрегата (брутто) находится как отношение полезно ис­пользованного тепла к располагаемому:

Для современных мощных агрегатов ⁼ 88-92 % (а для котлов малой мощности = 75-80 %).

КПД не учитывает расхода энергии на собственные нужды (на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов, дымососов, размол топлива, об­дувку и т. д.), поэтому он называется КПД брутто.

КПД с учетом расхода электроэнергии и тепла на собственные нуждьт называется КПД нетто:

где q_CH, %, - суммарный расход энергии на привод вспомогательных механиз­мов, расход тепла в виде пара на обдувку, потери с непрерывной продувкой, отнесенные к располагаемому теплу.

КПД брутто может быть подсчитан по прямому или обратному балансу.

Определение КПД по прямому балансу производится исходя из извест­ного использованного тепла:

Для подсчета по этой формуле требуется измерение всех величин, харак­теризующих подводимое и полезно использованное в котлоагрегате тепло.

Метод обратного теплового баланса сводится к определению суммы всех потерь тепла, имеющих место при работе котлоагрегата.

Подсчет КПД производится по разности:

=100- (q1 + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆) %.

Зачастую выполняют прямой и обратный балансы и сравнивают полу­ченные КПД.