Совет 1: Что такое тепловой баланс котла

Тепловой баланс — это сравнение между полезным теплом, используемым для получения пара или горячей воды, тепловыми потерями и общим количеством теплоты, поступившим в топку.

Виды теплового баланса котлов


1. Уравнение прямого баланса устанавливает зависимость между расходом топлива и теплопроизводительностью котла.
При этом обязательно замеряются параметры и количество выработанного пара или воды.
2. Уравнение обратного теплового баланса устанавливает зависимость между КПД котла и тепловыми потерями (величины выражаются в процентах).
Тепловой баланс составляется для анализа процессов, происходящих в топке котла при сгорании топлива, с целью: определить причины снижения производительности к/а; разработать мероприятия, необходимые для повышения КПД.



Слагаемые теплового баланса



Тепловой баланс котла может быть записан в виде равенства Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, где Q — это полное количество теплоты, поступившей в топку. Оно складывается из теплоты сгорания топлива, его физического тепла, а также тепла, поступившего в топку с паром и подаваемым на горение воздухом: Q = Qн + Qф.т + Qф.в + Qпар.

Qн — низшая теплота сгорания топлива, которая выделяется при полном сгорании без учета теплоты конденсации водяных паров.
Qф.т — физическое тепло топлива, учитывается при условии подогрева топлива перед подачей в топку.
Qф.в — тепло воздуха, внесенного в топку, учитывается в том случае, когда на котельной установлены воздухонагреватели.
Qпар — тепло пара, поступившего в топку.

Правая часть уравнения представляет собой сумму тепла, израсходованного на получение пара или воды (Q1) и тепловых потерь (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)

Q1 — полезно используемое тепло, потраченное на производство пара или горячей воды.
Q2 — потери тепла с уходящими газами (самые значительные по величине, достигающие для современных котлов 4—10%. Их величина зависит от вида применяемого топлива, нагрузки к/агрегата, температуры и объема уходящих газов, и значительно возрастает при увеличении количества воздуха, подаваемого на горение).
Q3 — потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (возрастают при уменьшении подачи воздуха на горение, кроме того, зависят от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, конструкции топки и других факторов).
Q4 — потери тепла от физической неполноты сгорания топлива (учитываются только при работе на твердом топливе).
Q5 — потери тепла в окружающую среду (зависят от качества и толщины обмуровки котла, от коэффициента теплопроводности ее материала, от температуры наружного воздуха, площади и т.д.). Подсчитываются по приблизительным формулам.
Тепловой баланс составляется при устоявшейся работе котла, выражается в кДж/кг (кДж/м3) и обычно относится к 1м3 газа или к 1 кг твердого и жидкого топлива, находящегося при T = 0°С и P = 760 мм рт. ст. (0,1 МПа).



Уравнение обратного баланса



Применяется в основном при испытаниях котлов. При этом высчитывается величина тепловых потерь и по известной теплоте сгорания топлива определяется КПД брутто котла: ηбр = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).

Погрешности при определении потерь тепла ниже, чем при подсчете расхода топлива, поэтому метод определения КПД по обратному балансу более точен.

Совет 2: Как повысить КПД котла

Посмотрев на инструкцию к котлу, вы можете узнать, что КПД у него равняется, к примеру, 95%. Однако это не значит, что котел во время работы будет достигать такого КПД часто. Наоборот, это будет происходить крайне редко, потому что заявленный в инструкции максимум достигается лишь тогда, когда соблюден ряд условий. Как повысить КПД котла?
Инструкция
1
Уменьшите потери тепла с уходящими газами, чтобы повысить КПД котла. Для этого следите, чтобы на поверхностях нагрева, жаровых котлах не нарастала зола и сажа. Следите за тем, чтобы поверхность труб, по которым течет теплоноситель, не покрывалась накипью, для чего теплоноситель не следует часто менять. Если его сливать каждый месяц, расход топлива вырастет. Исключите появление в котле избыточного воздуха, который выносит из котла все тепло через дымовую трубу. Чтобы этого добиться, нужно установить на дымовую трубу ограничитель тяги. Стоит он не выше 3000 рублей, и на нем можно сэкономить немало денег.
2
Ограничитель тяги устанавливают на дымовую трубу котла. Главное предназначение этого устройства – обеспечивать постоянное давление на выходе газов из котла. Есть еще турбулизаторы, которые устанавливаются на жаровые трубы котла. Они стоят в несколько раз дороже ограничителя тяги, но зато помогают увеличить теплообмен между горячими дымовыми трубами, что идут внутри котла, и теплоносителем, находящимся за стенкой.
3
Максимально исключите химический недожог топлива и обеспечьте необходимый коэффициент избытка воздуха внутри котла. Этот коэффициент равняется 1,2-1,3 для твердого топлива и 1,05-1,15 – для жидкого. Чтобы этого добиться: установите ограничитель тяги, о котором уже упоминалось выше, на дымовую трубу котла. Котел должен быть куплен исключительно в специализированной организации, которая обязательно и при помощи дорогостоящей техники отрегулирует необходимый объем воздуха, что проходит через котел. Пусть это требует дополнительной платы, но зато вы в будущем сэкономите на топливе немало средств. Желательно, чтобы на вашем котле был установлен лямбда-зонд, который помогает поддерживать в горелке котла необходимый баланс воздуха и топлива.
4
Максимально исключите механический недожог топлива. Чтобы этого добиться, покупайте топливо с низкой зольностью. В случае если вы топитесь пеллетами, зольность топлива должна быть не больше 0,7%. Если топитесь углем, выбирайте уголь с как можно меньшей зольностью, несмотря на то, что он дороже стоит. Пусть стоимость будет в 2 раза больше, чем у топлива с высокой зольностью. Сэкономив на топливе, вы потратите больше денег на ремонте и низком КПД вашего котла.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500