Czym jest sprawność kotła i jak ją obliczyć. Jak obliczyć sprawność kotła – zestawienie współczynników strat ciepła Czym się nazywa sprawność kotła

Różne typy kotłów mają różne efektywność wahają się od 85 do 110%. Wybierając urządzenia kotłowe, wielu kupujących jest zainteresowanych tym, w jaki sposób sprawność może generalnie przekroczyć 100% i jak jest obliczana.

W przypadku kotłów elektrycznych sprawność tak naprawdę nie może być wyższa niż 100%. Tylko kotły pracujące na paliwie palnym mogą mieć wyższy współczynnik.

Jeśli przypomnisz sobie szkolny kurs chemii, okazuje się, że przy całkowitym spaleniu dowolnego paliwa pozostaje CO 2 - węgiel i H 2 O - para wodna zawierająca energię. Podczas kondensacji energia pary wzrasta, to znaczy generowana jest dodatkowa energia. Na tej podstawie kaloryczność paliwa dzieli się na dwa pojęcia: wyższa i niższa właściwa wartość opałowa.

Gorszy- reprezentuje ciepło uzyskane podczas spalania paliwa, gdy para wodna wraz z zawartą w nich energią przedostaje się do środowiska zewnętrznego.

Wyższa kaloryczność to ciepło, z uwzględnieniem energii zawartej w parze wodnej.

Oficjalnie (w dowolnych dokumentach regulacyjnych) efektywność, zarówno w Rosji, jak i w Europie, obliczona z wartości opałowej. A jeśli mimo wszystko wykorzystuje się ciepło zawarte w parze wodnej, a obliczenia prowadzone są według najniższego ciepła właściwego spalania, to w tym przypadku pojawiają się liczby przekraczające 100%.

Nazywa się kotły wykorzystujące ciepło kondensacji pary wodnej kondensacja. I właśnie mają sprawność przekraczającą 100%.

Różnica pomiędzy niższą i wyższą kalorycznością paliwa wynosi około 11%. Ta wartość jest granicą, o którą może się różnić wydajność kotłów.

Ustawienia główne

Wydajność można obliczyć na dwa sposoby. W Europie sprawność oblicza się zwykle na podstawie temperatury spalin. Na przykład podczas spalania kilograma paliwa uzyskuje się określoną ilość kilokalorii ciepła pod warunkiem, że temperatura spalin i temperatura otoczenia są równe.

Mierząc różnicę pomiędzy temperaturą otoczenia a rzeczywistą temperaturą spalin, można na tej podstawie obliczyć sprawność kotła.

Z grubsza mówiąc, od 100% odejmuje się spaliny wpływające do rury i otrzymujemy rzeczywistą wartość.

Liczyć w prawo

W ZSRR, a później w Rosji przyjęto zupełnie inną metodę obliczania - tak zwaną „ metoda odwróconego salda”. Polega na tym, że o zużyciu ciepła decyduje niższa wartość opałowa. Następnie na rurze umieszcza się grzałkę i oblicza się ilość energii cieplnej, która w nią weszła, czyli ilość utraconej energii. Aby obliczyć sprawność, stratę energii oblicza się z całkowitej ilości ciepła.

Takie podejście w określaniu wydajności daje dokładniejsze wskaźniki.. Przyjęto ją jako metodę obliczeniową, ponieważ wszystkie rosyjskie korpusy kotłów były bardzo słabo zaizolowane, przez co do 40% energii uciekało przez ściany kotła. Zgodnie z wymogami dokumentów regulacyjnych w Rosji nadal zwyczajowo oblicza się wydajność metodą odwróconego bilansu. Dziś tę metodę można z powodzeniem zastosować do kilku-megawatowych kotłów pracujących w elektrociepłowniach, w których palniki nigdy się nie wyłączają.

Zalety nowoczesnych kotłów

Ale ta technika jest całkowicie nieodpowiednia do nowoczesnych kotłów, ponieważ mają one zasadniczo inny schemat działania. Ponieważ palniki nowoczesnych kotłów pracują w trybie automatycznym: pracują przez 15 minut, a następnie zatrzymują się na 15 minut, aż wytworzone ciepło zostanie wykorzystane. Im wyższa temperatura na zewnątrz, tym dłużej palnik „stoi” i mniej pracuje. Oczywiście w tym przypadku nie możemy mówić o odwrotnej równowadze.

Kolejną różnicą między nowoczesnymi kotłami jest obecność izolacji termicznej. Duzi producenci produkują jednostki najwyższej jakości, o najlepszej izolacyjności termicznej. Straty ciepła przez ściany takiego kotła nie przekraczają 1,5-2%. Kupujący często o tym zapominają, wierząc, że kocioł będzie również ogrzewał pomieszczenie z powodu wydzielania ciepła podczas pracy. Kupując nowoczesny kocioł warto pamiętać, że nie jest on przeznaczony do ogrzewania kotłowni, aw razie potrzeby zadbać o montaż grzejników.

Nowoczesne technologie utrwalania ciepła

Dobry kocioł stalowy jest zawsze bardziej wydajny. Wynika to z faktu, że kotły żeliwne, w przeciwieństwie do stalowych, mają zawsze większe ograniczenia technologiczne.

Ponadto dzięki izolacji nowoczesne kotły doskonale zatrzymują ciepło. Już po dwóch dniach od wyłączenia temperatura korpusu kotła spada tylko o 20-25 stopni.

Najlepsze próbki importowanych urządzeń grzewczych to kotły, w których wszystkie wymagania są poprawnie brane pod uwagę. Dlatego nie powinieneś próbować „wymyślać koła na nowo” i montować kotła z improwizowanych środków. W końcu masz już szeroki wybór najnowocześniejszych, różnorodnych i przemyślanych w najmniejszym szczególe opcji dla kotłów, które będą działały długo i prawidłowo, więcej niż uzasadniając wszystkie pokładane w nich oczekiwania i co jest szczególnie miłe , oszczędzając koszty!

Nasi eksperci pomogą dobrać kocioł i związane z nim urządzenia, doradzą w kwestiach technicznych!

Skontaktuj się z działem handlowym telefonicznie:

Współczynnik efektywności (COP) jednostki kotłowej definiuje się jako stosunek ciepła użytkowego użytego do wytworzenia pary (lub gorącej wody) do ciepła dostępnego (ciepła dostarczanego do jednostki kotłowej). W praktyce nie całe ciepło użytkowe wybrane przez kocioł trafia do odbiorców. Część ciepła przeznaczamy na własne potrzeby. W zależności od tego, sprawność jednostki wyróżnia się ciepłem oddanym do odbiorcy (sprawność netto).

Różnica pomiędzy ciepłem wytworzonym a oddanym to zużycie na potrzeby własne kotłowni. Potrzeby własne zużywają nie tylko ciepło, ale także energię elektryczną (np. do napędu oddymiania, wentylatora, pomp zasilających, mechanizmów podawania paliwa i odpylania itp.), więc do zużycia na potrzeby własne wlicza się zużycie wszystkich rodzajów energii zużytej na produkcję pary lub gorącej wody.

Sprawność brutto bloku kotłowego charakteryzuje stopień jego doskonałości technicznej, a sprawność netto - opłacalność komercyjna.

Sprawność brutto jednostki kotłowej br, %, można wyznaczyć za pomocą równania bilansu bezpośredniego

ŋ br \u003d 100 (Q piętro / Q p p)

lub przez odwrotne równanie równowagi

ŋ br \u003d 100-(q y.g + q x.n + q m.n + q n.o + q f.sh),

gdzie Q piętro ciepło użytkowe wykorzystywane do wytwarzania pary (lub gorącej wody); Q p p- dostępne ciepło jednostki kotłowej; q c.g +q c.n +q m.n +q n.o +q f.sh- względne straty ciepła według elementów zużycia ciepła.

Sprawność netto zgodnie z równaniem odwrotnego bilansu definiuje się jako różnicę

ŋ netto = ŋ br -q s.n.,

gdzie q s.n- względne zużycie energii na potrzeby własne, %.

Współczynnik sprawności według równania bilansu bezpośredniego stosuje się głównie przy raportowaniu za odrębny okres (dekadę, miesiąc), a współczynnik sprawności według równania bilansu odwrotnego stosuje się przy badaniu jednostek kotłowych. Wyznaczenie sprawności za pomocą bilansu odwrotnego jest znacznie dokładniejsze, ponieważ błędy w pomiarze strat ciepła są mniejsze niż w określaniu zużycia paliwa, zwłaszcza przy spalaniu paliw stałych.

Tak więc, aby poprawić sprawność jednostek kotłowych, nie wystarczy dążyć do zmniejszenia strat ciepła; konieczne jest również ograniczenie w każdy możliwy sposób kosztów ciepła i energii elektrycznej na potrzeby własne. Dlatego docelowo należy dokonać porównania sprawności pracy różnych jednostek kotłowych według ich sprawności netto.

Ogólnie sprawność kotła zmienia się w zależności od jego obciążenia. Aby zbudować tę zależność należy od 100% sukcesywnie odjąć wszystkie straty zespołu kotłowego Sq pot \u003d q y.g + q x.n + q m.n + q n.o które zależą od obciążenia.

Jak widać na rysunku 1.14, sprawność kotła przy określonym obciążeniu ma wartość maksymalną, tj. praca kotła przy tym obciążeniu jest najbardziej ekonomiczna.

Rysunek 1.14 - Zależność sprawności kotła od jego obciążenia: q c.g, q x.n, q ms, q n.o.,S q pot- straty ciepła ze spalinami, z chemicznego niecałkowitego spalania, z mechanicznego niecałkowitego spalania, z zewnętrznego chłodzenia oraz całkowite straty

W przypadku nowoczesnej kotłowni olejowej sprawność często sięga 80%, pod warunkiem, że kotłownia jest czysta i wolna od sadzy. Jednak rzeczywista sprawność średnio (dla tych kotłów, które zostały zmierzone) wynosi około 65%. Najczęściej kotłownia nie jest na tyle czysta, aby mogła odbierać ciepło z płomienia i oddawać maksymalną ilość ciepła do wody.

Dużo trudniejsza jest sytuacja, kiedy producenci kotłów zaczynają mówić o sprawności sięgającej 95%. Nie jest jasne, jakie warunki zastosowano przy określaniu wydajności io jaki rodzaj wydajności chodzi.

W obszarze techniczno-ekonomicznym stosuje się co najmniej 6 definicji wydajności kotłowni. Ponieważ wiele osób nie zna warunków określania sprawności kotłowni, dostawcy, nie obawiając się posądzenia o kłamstwo, podają wysoką sprawność. Jednak te wysokie liczby nie mają nic wspólnego z rzeczywistością płatnika ciepła.

1. SPRAWNOŚĆ SPALANIA

Efektywność spalania - ilość energii paliwa, która jest UWALNIANA podczas spalania.

Uwalnianie energii paliwowej i jej zamiana na ciepło w palenisku (piecu) kotłowni nie świadczy o wysokiej sprawności kotłowni. Efektywność spalania jest podana przez niektórych producentów kotłów jako sprawność kotłowni, ponieważ 1) jest to wysoka wartość (ok. 93-95%) 2) sprawność spalania łatwo zmierzyć - trzeba zamontować przyrząd w kominach.

Uwalnianie ciepła z paliwa następuje w większości kotłów o wysokiej sprawności spalania.

Dlatego: Uwalnianie energii z paliwa plus jej zamiana na ciepło w palenisku (piec) nie jest ciepłem, które odbiera kocioł!! Interesuje nas ciepło odbierane przez kocioł!!

2. WYDAJNOŚĆ KOTŁA

Sprawność kotłowni - ilość energii paliwowej, która jest użytecznie wykorzystana, tj. przekształca się w inny nośnik energii.

Kolejnym nośnikiem energii jest np. ciepła woda, która ogrzewa dom.

Efektywność kotłowni to najczęściej stosowana definicja efektywności we wszystkich typach obiektów energetycznego spalania.

Sprawność kotłowni jest trudniejsza do zmierzenia niż sprawność spalania, dlatego wiele osób zadowala się samym pomiarem sprawności spalania. W rzeczywistości sprawność kotłowni jest o 10-15% niższa niż sprawność spalania.

3. WYDAJNOŚĆ URZĄDZEŃ PIECA

SPRAWNOŚĆ TECHNOLOGII PIECÓW POKAZUJE JAK WYDAJNE JEST SPALANIE I ODBIÓR CIEPŁA W KOTŁOWNI. Nawet te obliczenia są często przedstawiane w wyniku analizy spalin.

Często wydajność technologii pieca jest używana jako przybliżony analog wydajności kotłowni, ponieważ technika pomiaru w tym przypadku jest łatwiejsza. Stosując tę ​​technikę, można uzyskać przybliżoną wartość wydajności kotłowni: konieczne jest ciągłe analizowanie składu tlenu lub CO2 w spalinach. Straty są odejmowane, ponieważ np. część ciepła znajduje się w popiele/żużlu (dotyczy to zwłaszcza paliw żużlotwórczych). Jeśli chodzi o paliwo płynne, sprawność technologii pieca i sprawność kotłowni są w przybliżeniu takie same, ponieważ paliwo płynne nie zawiera popiołu / żużla. Ale jeśli użyjesz tej koncepcji do węgla lub biopaliw, to błędy (błędy) są znacznie wyższe.

4. WYDAJNOŚĆ INSTALACJI

Przy obliczaniu sprawności instalacji określa się stosunek całkowitej ilości energii użytkowej do całkowitej ilości energii. Suma energii obejmuje również „energię pomocniczą”, np. energię elektryczną potrzebną do pracy pomp kotłowni, wentylacji, kominów itp. Dla instalacji na paliwo ciekłe „energia pomocnicza” odpowiada około 1% całkowitej energii paliwa, dla instalacji na paliwo stałe „energia pomocnicza” wynosi 5% energii paliwa.
Sprawność instalacji będzie zatem niższa niż kotłowni.

5. WYDAJNOŚĆ SYSTEMU

Określenie wydajności systemu rozszerza granice systemu do:

Produkcja ciepła ze stratami
- dystrybucja ciepła ze stratami w sieci ciepłowniczej itp.
- wykorzystanie ciepła

Według UNICHAL (Międzynarodowy Związek Dostawców Ciepła) podczas dystrybucji ciepłej wody do mieszkań występują następujące typowe straty w rurach:

Szwecja - 8% straty rur, tj. ciepło jest przekazywane do gruntu i otoczenia rur ciepłowniczych
Dania - 20%
Finlandia - 9%
Belgia - 13%
Szwajcaria - 13%
Niemcy Zachodnie - 11%

6. Roczna wydajność

Sprawność roczna w zasadzie odpowiada sprawności kotłowni, ale wtedy obliczana jest średnia sprawność kotłowni w całym roku. Sprawność roczna obejmuje również okresy ze słabymi poziomami spalania, na przykład podczas uruchamiania kotłowni itp.

Wydajność roczna zależy od wielkości instalacji, okresu eksploatacji itp.

Powyższe pokazuje, że stosowane są różne definicje wydajności, więc istnieje duże prawdopodobieństwo, że zostanie podana błędna liczba, jeśli pojęcie i definicja wydajności nie zostaną wyjaśnione. Nie należy więc bać się nietaktu, ponieważ w rzeczywistości wielu producentów, z wiedzą lub bez, podaje błędne dane.

Ważne są liczby, które odzwierciedlają realną ekonomiczną stronę paliwa, które kupuje konsument. Jeśli zaufanie konsumentów zostanie utracone przez zapewnienie zbyt wysokiej wydajności, to pojawienie się dużych problemów na rynku jest nieuniknione.

Jak już powiedziano, „wszyscy dostawcy” (przynajmniej wielu) podają efektywność spalania, gdy oferują informacje na temat efektywności kotłowni.

Nie należy brać pod uwagę efektywności spalania przy obliczaniu ekonomiki instalacji!!!

Konsument KUPUJE NIE PALIWO, ALE PRODUKTY CIEPŁA. To nie paliwo powinno być tanie, ale ciepło, które konsumenci otrzymują podczas zimowych zamieci.

SPRAWNOŚĆ KOTŁA

(Sprawność kotła) - stosunek ilości ciepła przekazanego wodzie kotłowej do zamienienia jej w parę podczas spalania 1 kg paliwa, do wartości wartości opałowej paliwa, czyli ilości ciepła wydzielanego podczas całkowitego spalania 1 kg paliwo. Sprawność kotłów osiąga wartość rzędu 0,60-0,85.

Samojłow K.I. Słownik morski. - M.-L.: Państwowe Wydawnictwo Marynarki Wojennej NKWD ZSRR, 1941

Zobacz, co „SPRAWNOŚĆ KOTŁA” znajduje się w innych słownikach:

sprawność kotła- 3,9 sprawność kotła ηK: Stosunek mocy cieplnej Q do zapotrzebowania na ciepło QB: Źródło …

efektywność- współczynnik sprawności 3,1: wartość charakteryzująca doskonałość procesów konwersji, transformacji lub transferu energii, będąca stosunkiem energii użytecznej do energii dostarczanej. [GOST R 51387, załącznik A] Źródło ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Stosunek wykonanej pracy użytecznej lub otrzymanej energii odpowiednio do całej wykonanej pracy lub zużytej energii. Na przykład sprawność silnika elektrycznego to stosunek mechan. moc, którą oddają dostarczanej do niego energii elektrycznej. moc; DO.… … Techniczny słownik kolejowy

Żądanie „wydajność” jest przekierowywane tutaj; zobacz także inne znaczenia. Współczynnik wydajności (COP) jest cechą wydajności systemu (urządzenia, maszyny) w odniesieniu do konwersji lub transferu energii. Jest to określane przez stosunek użytecznych ... ... Wikipedia

wydajność- 3,7 współczynnik sprawności h %: Stosunek użytecznej mocy wyjściowej do wprowadzonego ciepła. Źródło … Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

GOST R 54442-2011: Kotły grzewcze. Część 3. Kotły centralnego ogrzewania opalane gazem. Zespół składający się z korpusu kotła i palnika z wymuszonym doprowadzeniem powietrza. Wymagania dotyczące testu termicznego- Terminologia GOST R 54442 2011: Kotły grzewcze. Część 3. Kotły centralnego ogrzewania opalane gazem. Zespół składający się z korpusu kotła i palnika z wymuszonym doprowadzeniem powietrza. Wymagania dotyczące badań termicznych dokument oryginalny: 3.10 ... ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

- Lokomotywa parowa „Felix Dzierżyński” FD21 3125 Podstawowe dane ... Wikipedia

Feliks Dzierżyński ... Wikipedia

GOST R 54440-2011: Kotły grzewcze. Część 1. Kotły grzewcze z palnikami z wymuszonym dopływem powietrza. Terminologia, wymagania ogólne, testowanie i znakowanie- Terminologia GOST R 54440 2011: Kotły grzewcze. Część 1. Kotły grzewcze z palnikami z wymuszonym dopływem powietrza. Terminologia, wymagania ogólne, badania i znakowanie dokumentu oryginalnego: 3.11 opór aerodynamiczny gazu ... ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

W tym artykule brakuje linków do źródeł informacji. Informacje muszą być weryfikowalne, w przeciwnym razie mogą zostać zakwestionowane i usunięte. Możesz ... Wikipedia