Thermal balance ng steam boiler. kahusayan ng boiler. Thermal balanse at kahusayan ng boiler unit. pagpapasiya ng pagkonsumo ng gasolina Pagkalkula ng kahusayan ng isang solid fuel boiler

Ang pangkalahatang equation ng balanse ng init ng yunit ng boiler

Ang ratio na nagkokonekta sa pagdating at pagkonsumo ng init sa heat generator ay ang heat balance nito. Ang mga layunin ng pagsasama-sama ng balanse ng init ng yunit ng boiler ay upang matukoy ang lahat ng papasok at papalabas na mga item ng balanse; pagkalkula ng kahusayan ng yunit ng boiler, pagsusuri ng mga item sa paggasta ng sheet ng balanse upang maitaguyod ang mga dahilan para sa pagkasira sa pagpapatakbo ng yunit ng boiler.

Sa yunit ng boiler, kapag sinunog ang gasolina, ang enerhiya ng kemikal ng gasolina ay na-convert sa thermal energy ng mga produkto ng pagkasunog. Ang inilabas na init ng gasolina ay ginagamit upang makabuo ng kapaki-pakinabang na init na nakapaloob sa singaw o mainit na tubig at upang masakop ang mga pagkawala ng init.

Alinsunod sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, dapat magkaroon ng pagkakapantay-pantay sa pagitan ng pagdating at pagkonsumo ng init sa yunit ng boiler, i.e.

Para sa mga halaman ng boiler, ang balanse ng init ay bawat 1 kg ng solid o likidong gasolina o 1 m 3 ng gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon ( ). Ang mga item ng kita at pagkonsumo sa equation ng balanse ng init ay may sukat na MJ/m 3 para sa gas at MJ/kg para sa solid at likidong mga gatong.

Ang init na natanggap sa boiler unit mula sa fuel combustion ay tinatawag din magagamit na init, ito ay tinutukoy.Sa pangkalahatang kaso papasok na bahagi Ang balanse ng init ay nakasulat bilang:

kung saan ang pinakamababang calorific value ng solid o liquid fuel bawat working mass, MJ/kg;

Net calorific value ng gaseous fuel sa isang tuyo na batayan, MJ/m 3;

Pisikal na init ng gasolina;

Pisikal na init ng hangin;

Ang init na ipinakilala sa pugon ng isang boiler na may singaw.

Isaalang-alang natin ang mga bahagi ng papasok na bahagi ng balanse ng init. Sa mga kalkulasyon, ang pinakamababang gumaganang calorific value ay kinuha sa kaganapan na ang temperatura ng mga produkto ng pagkasunog na umaalis sa boiler ay mas mataas kaysa sa temperatura ng condensation ng singaw ng tubig (karaniwan ay t g = 110 ... 120 0 С). Kapag pinalamig ang mga produkto ng pagkasunog sa isang temperatura kung saan posible ang paghalay ng singaw ng tubig sa ibabaw ng pag-init, ang mga kalkulasyon ay dapat isagawa na isinasaalang-alang ang mas mataas na calorific na halaga ng gasolina.

Ang pisikal na init ng gasolina ay:

saan kasama t ay ang tiyak na kapasidad ng init ng gasolina, para sa gasolina ng langis at para sa gas;

t t - temperatura ng gasolina, 0 С.

Kapag pumapasok sa boiler, ang solid fuel ay karaniwang may mababang temperatura na papalapit sa zero, samakatuwid Q f.t. ay maliit at maaaring pabayaan.

Ang langis ng gasolina (liquid fuel), upang mabawasan ang lagkit at mapabuti ang pag-spray, ay pumapasok sa pugon na pinainit sa temperatura na 80 ... 120 0 С, samakatuwid ang pisikal na init nito ay isinasaalang-alang kapag nagsasagawa ng mga kalkulasyon. Sa kasong ito, ang kapasidad ng init ng langis ng gasolina ay maaaring matukoy ng formula:

Accounting Q f.t. ay isinasagawa lamang kapag nagsusunog ng gaseous fuel na may mababang calorific value (halimbawa, blast-furnace gas) sa kondisyon na ito ay pinainit (hanggang sa 200 ... 300 0 С). Kapag nagsusunog ng mga gas na panggatong na may mataas na calorific value (halimbawa, natural gas), mayroong mass ratio ng hangin at gas (mga 10 1). Sa kasong ito, ang gasolina - gas ay karaniwang hindi pinainit.

Pisikal na init ng hangin Q f.v. ay isinasaalang-alang lamang kapag ito ay pinainit sa labas ng boiler dahil sa isang panlabas na mapagkukunan (halimbawa, sa isang steam heater o sa isang autonomous heater kapag ang karagdagang gasolina ay sinusunog dito). Sa kasong ito, ang init na ipinakilala ng hangin ay katumbas ng:

kung saan ang ratio ng dami ng hangin sa pumapasok sa boiler (air heater) sa theoretically kinakailangan;

Ang enthalpy ng theoretically kinakailangan na hangin na pinainit bago ang air heater, :

,

narito ang temperatura ng pinainit na hangin sa harap ng air heater ng boiler unit, 0 С;

Ang enthalpy ng theoretically nangangailangan ng malamig na hangin, :

Ang init na ipinakilala sa boiler furnace na may singaw sa panahon ng steam spraying ng fuel oil ay isinasaalang-alang sa anyo ng isang formula:

saan G p - pagkonsumo ng singaw, kg bawat 1 kg ng gasolina (para sa pag-spray ng singaw ng langis ng gasolina G n = 0.3…0.35 kg/kg);

h p ay ang enthalpy ng singaw, MJ/kg;

2.51 - tinatayang halaga ng enthalpy ng singaw ng tubig sa mga produkto ng pagkasunog na umaalis sa yunit ng boiler, MJ / kg.

Sa kawalan ng pag-init ng gasolina at hangin mula sa mga extraneous na mapagkukunan, ang magagamit na init ay magiging katumbas ng:

Ang bahagi ng paggasta ng balanse ng init ay kinabibilangan ng kapaki-pakinabang na init Q sahig sa boiler unit, i.e. init na ginugol sa paggawa ng singaw (o mainit na tubig), at iba't ibang pagkawala ng init, i.e.

saan Q a.g. – pagkawala ng init na may mga papalabas na gas;

Q c.s. , Q MS. - pagkawala ng init mula sa kemikal at mekanikal na hindi kumpletong pagkasunog ng gasolina;

Q ngunit. – pagkawala ng init mula sa panlabas na paglamig ng mga panlabas na enclosure ng boiler;

Q f.sh. – pagkawala na may pisikal na init ng mga slags;

Q acc. - pagkonsumo (sign "+") at kita (sign "-") ng init na nauugnay sa hindi matatag na thermal regime ng boiler. Sa steady state thermal Q acc. = 0.

Kaya ang pangkalahatang equation ng balanse ng init ng boiler unit sa steady state thermal regime ay maaaring isulat bilang:

Kung ang parehong bahagi ng ipinakita na equation ay hinati at pinarami ng 100%, pagkatapos ay makukuha natin:

saan mga bahagi ng bahagi ng paggasta ng balanse ng init,%.

3.1 Pagkawala ng init na may mga flue gas

Ang pagkawala ng init kasama ang mga maubos na gas ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang pisikal na init (enthalpy) ng mga gas ay umaalis sa boiler sa isang temperatura t a.g. , lumalampas sa pisikal na init ng hangin na pumapasok sa boiler α a.g. at panggatong kasama t t t. Ang pagkakaiba sa pagitan ng enthalpy ng mga flue gas at ng init na ibinibigay sa boiler na may hangin mula sa kapaligiran α a.g. , ay kumakatawan sa pagkawala ng init na may mga flue gas, MJ / kg o (MJ / m 3):

.

Ang pagkawala ng init na may mga maubos na gas ay kadalasang sumasakop sa pangunahing lugar sa mga pagkawala ng init ng boiler, na nagkakahalaga ng 5 ... 12% ng magagamit na init ng gasolina. Ang mga pagkawala ng init na ito ay nakasalalay sa temperatura, dami at komposisyon ng mga produkto ng pagkasunog, na, naman, ay nakasalalay sa mga ballast na bahagi ng gasolina:

Ang ratio na nagpapakilala sa kalidad ng gasolina ay nagpapakita ng kamag-anak na ani ng mga produktong gaseous combustion (sa α = 1) sa bawat yunit ng init ng pagkasunog ng gasolina at depende sa nilalaman ng mga bahagi ng ballast sa loob nito (moisture W p at abo PERO p para sa solid at liquid fuels, nitrogen N 2, carbon dioxide KAYA 2 at oxygen O 2 para sa gaseous fuel). Sa pagtaas ng nilalaman ng mga bahagi ng ballast sa gasolina, at, dahil dito,, ang pagkawala ng init kasama ang mga maubos na gas ay tumataas nang naaayon.

Ang isa sa mga posibleng paraan upang mabawasan ang pagkawala ng init sa mga flue gas ay upang bawasan ang koepisyent ng labis na hangin sa mga flue gas. α c.g., na nakasalalay sa koepisyent ng daloy ng hangin sa furnace at ballast air na sinipsip sa mga duct ng gas ng boiler, na karaniwang nasa ilalim ng vacuum:

Posibilidad ng pagbawas α , ay depende sa uri ng gasolina, ang paraan ng pagkasunog nito, ang uri ng mga burner at ang pusher. Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon para sa paghahalo ng gasolina at hangin, ang labis na hangin na kinakailangan para sa pagkasunog ay maaaring mabawasan. Kapag nagsusunog ng gas na gasolina, ang labis na koepisyent ng hangin ay ipinapalagay na 1.1, kapag nasusunog ang langis ng gasolina = 1.1 ... 1.15.

Ang pagsipsip ng hangin sa kahabaan ng landas ng gas ng boiler ay maaaring bawasan sa zero sa limitasyon. Gayunpaman, ang kumpletong sealing ng mga lugar kung saan ang mga tubo ay dumadaan sa brickwork, ang sealing ng mga hatches at peepers ay mahirap at halos = 0.15..0.3.

Ballast air sa mga produkto ng pagkasunog bilang karagdagan sa pagtaas ng pagkawala ng init Q a.g. humahantong din sa karagdagang gastos sa enerhiya para sa tambutso ng usok.

Isa pang mahalagang salik na nakakaimpluwensya sa halaga Q o.g., ay ang temperatura ng flue gas t a.g. . Ang pagbawas nito ay nakamit sa pamamagitan ng pag-install ng mga elemento na gumagamit ng init (economizer, air heater) sa buntot na bahagi ng boiler. Kung mas mababa ang temperatura ng mga gas na tambutso at, nang naaayon, mas maliit ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng mga gas at ang pinainit na working fluid (halimbawa, hangin), mas malaki ang heating surface area ay kinakailangan upang palamig ang mga produkto ng pagkasunog.

Ang pagtaas ng temperatura ng flue gas ay humahantong sa pagtaas ng pagkawala c Q a.g. at, dahil dito, sa mga karagdagang gastos sa gasolina para sa produksyon ng parehong dami ng singaw o mainit na tubig. Para sa kadahilanang ito, ang pinakamainam na temperatura t a.g. ay tinutukoy batay sa teknikal at pang-ekonomiyang mga kalkulasyon kapag inihambing ang natapos na mga gastos sa kapital para sa pagtatayo ng ibabaw ng pag-init at ang halaga ng gasolina (Larawan 3.).

Bilang karagdagan, sa panahon ng pagpapatakbo ng boiler, ang mga ibabaw ng pag-init ay maaaring kontaminado ng soot at fuel ash. Ito ay humahantong sa isang pagkasira sa pagpapalitan ng init ng mga produkto ng pagkasunog na may ibabaw ng pag-init. Kasabay nito, upang mapanatili ang isang naibigay na output ng singaw, kinakailangan na pumunta sa isang pagtaas sa pagkonsumo ng gasolina. Ang pag-skidding ng mga ibabaw ng pag-init ay humahantong din sa isang pagtaas sa paglaban ng landas ng gas ng boiler. Kaugnay nito, upang matiyak ang normal na operasyon ng yunit, kinakailangan ang sistematikong paglilinis ng mga ibabaw ng pag-init nito.

3.2 Nawala ang init mula sa hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal

Ang pagkawala ng init mula sa kemikal na hindi kumpleto ng pagkasunog (chemical underburning) ay nangyayari kapag ang gasolina ay hindi ganap na nasusunog sa loob ng combustion chamber at ang mga nasusunog na gas na bahagi ay lumilitaw sa mga produktong combustion - CO, H 2, CH 4, C m H n, atbp. afterburning sa mga nasusunog na gas na ito sa labas ng mga hurno ay halos imposible dahil sa kanilang medyo mababang temperatura.

Ang mga sanhi ng hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal ay maaaring:

Pangkalahatang kakulangan ng hangin

Mahina ang pagbuo ng timpla, lalo na sa mga unang yugto ng pagkasunog ng gasolina;

mababang temperatura sa silid ng pagkasunog, lalo na sa afterburning zone;

Hindi sapat na oras ng paninirahan ng gasolina sa loob ng combustion chamber, kung saan ang kemikal na reaksyon ng combustion ay hindi maaaring ganap na makumpleto.

Sa dami ng hangin na sapat para sa kumpletong pagkasunog ng gasolina at mahusay na pagbuo ng pinaghalong, ang mga pagkalugi ay nakasalalay sa volumetric density ng paglabas ng init sa hurno, MW / m 3:

saan AT– pagkonsumo ng gasolina, kg/s;

V t ay ang dami ng pugon, m 3.

kanin. 14.9 Pag-asa sa pagkawala ng init sa kemikal na hindi kumpleto ng pagkasunog q x.n, %, ng volumetric heat release density sa furnace qv, MW / m 3.

Ang likas na katangian ng pagtitiwala ay ipinapakita sa Fig.4. . Sa rehiyon ng mababang halaga (kaliwang bahagi ng curve), i.e. sa mababang pagkonsumo ng gasolina B, ang mga pagkalugi ay tumaas dahil sa pagbaba sa antas ng temperatura sa silid ng pagkasunog. Ang pagtaas sa volumetric density ng paglabas ng init (na may pagtaas sa pagkonsumo ng gasolina) ay humahantong sa isang pagtaas sa antas ng temperatura sa pugon at pagbaba sa

Gayunpaman, sa pag-abot sa isang tiyak na antas na may karagdagang pagtaas sa pagkonsumo ng gasolina (sa kanang bahagi ng curve), ang mga pagkalugi ay nagsisimulang tumaas muli, na nauugnay sa isang pagbawas sa oras ng paninirahan ng mga gas sa dami ng pugon at ang imposibilidad. samakatuwid, ng pagkumpleto ng reaksyon ng pagkasunog.

Ang pinakamainam na halaga kung saan ang mga pagkalugi ay minimal ay depende sa uri ng gasolina, ang paraan ng pagkasunog nito at ang disenyo ng pugon. Para sa mga modernong combustion device, ang pagkawala ng init mula sa hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal ay 0 ... 2% sa .kapag nagsusunog ng solid at liquid fuels:

kapag nagsusunog ng gas na gasolina:

Kapag bumubuo ng mga hakbang upang mabawasan ang halaga, dapat itong isipin na kung may mga kondisyon para sa paglitaw ng mga produkto ng hindi kumpletong pagkasunog, ang CO ay nabuo una sa lahat bilang ang pinakamahirap na sunugin na bahagi, at pagkatapos ay H 2 at iba pang mga gas. Ito ay sumusunod mula dito na kung walang CO sa mga produkto ng pagkasunog, kung gayon wala ring H 2 sa mga ito.

Ang kahusayan ng yunit ng boiler

Kahusayan ng isang boiler unit ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na init na ginamit upang makabuo ng singaw (o mainit na tubig) sa magagamit na init ng boiler unit. Gayunpaman, hindi lahat ng kapaki-pakinabang na init na nabuo ng yunit ng boiler ay ipinadala sa mga mamimili, ang bahagi ng init ay ginugol sa sariling mga pangangailangan. Sa pag-iisip na ito, ang kahusayan ng yunit ng boiler ay nakikilala sa pamamagitan ng nabuong init (kahusayan - gross) at ng inilabas na init (kahusayan - net).

Ayon sa pagkakaiba sa pagitan ng nabuo at inilabas na init, ang pagkonsumo para sa sariling mga pangangailangan ay tinutukoy. Para sa sariling mga pangangailangan, hindi lamang init ang natupok, kundi pati na rin ang elektrikal na enerhiya (halimbawa, upang magmaneho ng usok na tambutso, isang fan, feed pump, mga mekanismo ng supply ng gasolina), i.e. kasama sa pagkonsumo para sa sariling pangangailangan ang pagkonsumo ng lahat ng uri ng enerhiya na ginugol sa paggawa ng singaw o mainit na tubig.

Kaya, ang kahusayan - gross ng isang boiler unit ay nagpapakilala sa antas ng teknikal na pagiging perpekto nito, at kahusayan - net - komersyal na kahusayan.

Efficiency - ang gross boiler unit ay maaaring matukoy alinman sa pamamagitan ng direktang balanse equation o sa pamamagitan ng inverse balanse equation.

Ayon sa direktang balanse equation:

Halimbawa, sa paggawa ng singaw ng tubig, ang kapaki-pakinabang na init na ginamit ay ( tingnan ang tanong 2) :

Pagkatapos

Mula sa ipinakita na expression, maaari kang makakuha ng isang formula para sa pagtukoy ng kinakailangang pagkonsumo ng gasolina, kg / s (m 3 / s):

Ayon sa inverse balance equation:

Pagpapasiya ng kahusayan - gross ayon sa direktang balanse equation ay isinasagawa pangunahin kapag nag-uulat para sa isang hiwalay na panahon (dekada, buwan), at ayon sa reverse balanse equation - kapag sinusubukan ang mga yunit ng boiler. Ang pagkalkula ng kahusayan sa pamamagitan ng kabaligtaran na balanse ay mas tumpak, dahil ang mga pagkakamali sa pagsukat ng pagkawala ng init ay mas maliit kaysa sa pagtukoy ng pagkonsumo ng gasolina.

Efficiency - ang net ay tinutukoy ng expression:

kung saan ang pagkonsumo ng enerhiya para sa sariling pangangailangan, % .

Kaya, upang mapabuti ang kahusayan ng mga yunit ng boiler, hindi sapat na magsikap na bawasan ang pagkawala ng init; kinakailangan ding bawasan sa lahat ng posibleng paraan ang halaga ng init at kuryente para sa sariling mga pangangailangan, na may average na 3 ... 5% ng init na makukuha mula sa yunit ng boiler.Ang kahusayan ng yunit ng boiler ay nakasalalay sa pagkarga nito. Upang mabuo ang dependency, kinakailangang ibawas mula sa 100% nang sunud-sunod ang lahat ng mga pagkalugi ng yunit ng boiler na nakasalalay sa pagkarga, i.e.

Iba't ibang uri ng boiler ang iba kahusayan saklaw mula 85 hanggang 110%. Kapag pumipili ng kagamitan sa boiler, maraming mga mamimili ang interesado sa kung paano ang kahusayan sa pangkalahatan ay maaaring lumampas sa 100% at kung paano ito kinakalkula.

Sa kaso ng mga electric boiler, ang kahusayan ay talagang hindi maaaring mas mataas kaysa sa 100%. Ang mga boiler lamang na nagpapatakbo sa nasusunog na gasolina ang maaaring magkaroon ng mas mataas na koepisyent.

Kung naaalala mo ang isang kurso sa kimika ng paaralan, lumalabas na sa kumpletong pagkasunog ng anumang gasolina, nananatili ang CO 2 - carbon at H 2 O - singaw ng tubig na naglalaman ng enerhiya. Sa panahon ng paghalay, ang enerhiya ng singaw ay tumataas, iyon ay, ang karagdagang enerhiya ay nabuo. Batay dito, ang calorific value ng gasolina ay nahahati sa dalawang konsepto: mas mataas at mas mababang tiyak na calorific value.

mababa- kumakatawan sa init na nakuha sa panahon ng pagkasunog ng gasolina, kapag ang singaw ng tubig, kasama ang enerhiya na nakapaloob sa kanila, ay pumapasok sa panlabas na kapaligiran.

Mas mataas na calorific value ay init, na isinasaalang-alang ang enerhiya na nakapaloob sa singaw ng tubig.

Opisyal (sa anumang mga dokumento ng regulasyon) kahusayan, kapwa sa Russia at sa Europa, kinakalkula mula sa netong calorific value. At kung, gayunpaman, ang init na nakapaloob sa singaw ng tubig ay ginagamit, at ang mga kalkulasyon ay isinasagawa ayon sa pinakamababang tiyak na init ng pagkasunog, kung gayon sa kasong ito ang mga numero ay lilitaw na lumampas sa 100%.

Ang mga boiler na gumagamit ng init ng condensation ng water vapor ay tinatawag paghalay. At mayroon lamang silang kahusayan na higit sa 100%.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mas mababa at mas mataas na calorific value ng gasolina ay halos 11%. Ang halagang ito ay ang limitasyon kung saan maaaring mag-iba ang kahusayan ng mga boiler.

Mga pangunahing setting

Maaaring kalkulahin ang kahusayan sa dalawang paraan. Sa Europa, ang kahusayan ay karaniwang kinakalkula mula sa temperatura ng tambutso ng gas. Halimbawa, kapag nagsusunog ng isang kilo ng gasolina, ang isang tiyak na halaga ng kilocalories ng init ay nakuha, sa kondisyon na ang temperatura ng mga maubos na gas at ang temperatura ng kapaligiran ay pantay.

Sa pamamagitan ng pagsukat ng pagkakaiba sa pagitan ng ambient temperature at ng aktwal na flue gas temperature, posibleng kalkulahin ang boiler efficiency mula dito.

Sa halos pagsasalita, ang mga maubos na gas na lumipad sa tubo ay ibinabawas mula sa 100%, at ang aktwal na pigura ay nakuha.

Magbilang ng tama

Sa USSR, at nang maglaon sa Russia, ang isang pangunahing naiibang paraan ng pagkalkula ay pinagtibay - ang tinatawag na " paraan ng reverse balance". Binubuo ito sa katotohanan na ang pagkonsumo ng init ay tinutukoy ng mas mababang halaga ng calorific. Pagkatapos, ang isang pampainit ay inilalagay sa tubo, at ang dami ng thermal energy na napunta dito, iyon ay, ang halaga ng pagkawala ng enerhiya, ay kinakalkula. Upang kalkulahin ang kahusayan, ang pagkawala ng enerhiya ay kinakalkula mula sa kabuuang halaga ng init.

Ang pamamaraang ito sa pagtukoy ng kahusayan ay nagbibigay ng mas tumpak na mga tagapagpahiwatig.. Ito ay pinagtibay bilang isang paraan ng pagkalkula dahil ang lahat ng mga katawan ng boiler ng Russia ay napakahina na insulated, dahil sa kung saan hanggang sa 40% ng enerhiya ang nakatakas sa mga dingding ng boiler. Ayon sa mga kinakailangan ng mga dokumento ng regulasyon, sa Russia ay kaugalian pa rin na kalkulahin ang kahusayan gamit ang paraan ng reverse balanse. Ngayon, ang pamamaraang ito ay maaaring matagumpay na mailapat sa mga boiler ng ilang megawatt na tumatakbo sa mga planta ng CHP, kung saan ang mga burner ay hindi kailanman nakapatay.

Mga kalamangan ng mga modernong boiler

Ngunit ang pamamaraan na ito ay ganap na hindi naaangkop sa mga modernong boiler, dahil mayroon silang isang panimula na magkakaibang pamamaraan ng operasyon. Dahil ang mga burner ng modernong boiler ay nagpapatakbo sa awtomatikong mode: gumagana ang mga ito sa loob ng 15 minuto at pagkatapos ay huminto sa loob ng 15 minuto hanggang sa magamit ang nabuong init. Kung mas mataas ang temperatura sa labas, mas mahaba ang burner ay "tumayo" at mas mababa ang gagana. Naturally, sa kasong ito ay hindi natin maaaring pag-usapan ang reverse balance.

Ang isa pang pagkakaiba sa pagitan ng mga modernong boiler ay ang pagkakaroon ng thermal insulation. Ang mga malalaking tagagawa ay gumagawa ng pinakamataas na kalidad ng mga yunit, na may pinakamahusay na thermal insulation. Ang pagkawala ng init sa pamamagitan ng mga dingding ng naturang boiler ay hindi hihigit sa 1.5-2%. Madalas na nakakalimutan ito ng mga mamimili, na naniniwala na ang boiler ay magpapainit din sa silid dahil sa pagpapalabas ng init sa panahon ng operasyon. Kapag bumili ng isang modernong boiler, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na hindi ito inilaan para sa pagpainit ng boiler room, at, kung kinakailangan, alagaan ang pag-install ng mga radiator ng pag-init.

Mga modernong teknolohiya para sa pagpapanatili ng init

Ang isang mahusay na boiler ng bakal ay palaging mas mahusay. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga cast iron boiler, hindi katulad ng mga bakal, ay palaging may higit pang mga teknolohikal na limitasyon.

Bilang karagdagan, salamat sa pagkakabukod, ang mga modernong boiler ay perpektong nagpapanatili ng init. Kahit na dalawang araw pagkatapos na ito ay naka-off, ang temperatura ng boiler body ay bumaba lamang ng 20-25 degrees.

Ang pinakamahusay na mga sample ng na-import na kagamitan sa pag-init ay mga yunit ng boiler, kung saan ang lahat ng mga kinakailangan ay wastong isinasaalang-alang. Samakatuwid, hindi mo dapat subukan na "muling baguhin ang gulong" at tipunin ang boiler mula sa mga improvised na paraan. Pagkatapos ng lahat, mayroon ka nang malawak na seleksyon ng mga pinaka-moderno, magkakaibang at naisip sa pinakamaliit na mga pagpipilian sa detalye para sa mga boiler na gagana nang mahabang panahon at maayos, higit pa sa pagbibigay-katwiran sa lahat ng mga inaasahan na inilagay sa kanila at, na kung saan ay lalong maganda. , nakakatipid sa iyong mga gastos!

Tutulungan ka ng aming mga eksperto na pumili ng boiler at mga kaugnay na kagamitan, payuhan sa mga teknikal na isyu!

Makipag-ugnayan sa departamento ng komersyal sa pamamagitan ng telepono:

Ang kahusayan ng isang heating boiler ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na init na ginamit upang makabuo ng singaw (o mainit na tubig) sa magagamit na init ng heating boiler. Hindi lahat ng kapaki-pakinabang na init na nabuo ng yunit ng boiler ay ipinadala sa mga mamimili, ang bahagi ng init ay ginugol sa sariling mga pangangailangan. Sa pag-iisip na ito, ang kahusayan ng heating boiler ay nakikilala sa pamamagitan ng nabuong init (gross efficiency) at sa inilabas na init (net efficiency).

Ayon sa pagkakaiba sa pagitan ng nabuo at inilabas na init, ang pagkonsumo para sa sariling mga pangangailangan ay tinutukoy. Para sa sariling mga pangangailangan, hindi lamang init ang natupok, kundi pati na rin ang elektrikal na enerhiya (halimbawa, upang magmaneho ng usok na tambutso, isang fan, feed pump, mga mekanismo ng supply ng gasolina), i.e. kasama sa pagkonsumo para sa sariling pangangailangan ang pagkonsumo ng lahat ng uri ng enerhiya na ginugol sa paggawa ng singaw o mainit na tubig.

Bilang isang resulta, ang kabuuang kahusayan ng isang heating boiler ay nagpapakilala sa antas ng teknikal na pagiging perpekto nito, at ang netong kahusayan - komersyal na kahusayan. Para sa kabuuang kahusayan ng boiler unit, %:
ayon sa direktang balanse equation:

η br \u003d 100 Q floor / Q r r

kung saan ang Q floor ay ang halaga ng kapaki-pakinabang na init, MJ / kg; Q p p - magagamit na init, MJ / kg;

ayon sa inverse balance equation:

η br \u003d 100 - (q y.g + q x.n + q n.o)

kung saan q c.g, q x.n, q n.o - kamag-anak na pagkawala ng init na may mga gas na tambutso, mula sa hindi pagkakumpleto ng kemikal ng pagkasunog ng gasolina, mula sa panlabas na paglamig.

Pagkatapos ang netong kahusayan ng heating boiler ayon sa inverse balance equation:

η net = η br - q s.n

kung saan q s.n - pagkonsumo ng enerhiya para sa sariling pangangailangan,%.

Ang pagpapasiya ng kahusayan sa pamamagitan ng direktang equation ng balanse ay isinasagawa pangunahin kapag nag-uulat para sa isang hiwalay na panahon (dekada, buwan), at sa pamamagitan ng kabaligtaran na equation ng balanse - kapag sinusubukan ang isang heating boiler. Ang pagkalkula ng kahusayan ng isang heating boiler ayon sa kabaligtaran na balanse ay mas tumpak, dahil ang mga pagkakamali sa pagsukat ng pagkawala ng init ay mas maliit kaysa sa pagtukoy ng pagkonsumo ng gasolina.

Pagdepende sa kahusayan ng boiler η sa pagkarga nito (D/D nom) 100

q o.g, q x.n, q n.o - pagkawala ng init na may mga maubos na gas, mula sa kemikal at mekanikal na hindi kumpletong pagkasunog, mula sa panlabas na paglamig at kabuuang pagkawala.

Kaya, upang madagdagan ang kahusayan ng isang heating boiler, hindi sapat na magsikap na bawasan ang pagkawala ng init; kinakailangan din na bawasan sa lahat ng posibleng paraan ang mga gastos ng init at kuryente para sa sariling mga pangangailangan, na nasa average na 3 ... 5% ng init na makukuha mula sa boiler unit.

Ang pagbabago sa kahusayan ng heating boiler ay nakasalalay sa pagkarga nito. Upang mabuo ang pag-asa na ito (Fig.), kinakailangan na ibawas mula sa 100% nang sunud-sunod ang lahat ng mga pagkalugi ng yunit ng boiler na nakasalalay sa pagkarga, i.e. q c.g., q x.n., q n.d. Tulad ng makikita mula sa figure, ang kahusayan ng heating boiler sa isang tiyak na pagkarga ay may pinakamataas na halaga. Ang pagpapatakbo ng boiler sa load na ito ay ang pinaka-ekonomiko.

Ang init na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina ay hindi maaaring ganap na magamit upang makagawa ng singaw o mainit na tubig, ang bahagi ng init ay hindi maiiwasang mawawala, na nawawala sa kapaligiran. Ang balanse ng init ng isang yunit ng boiler ay isang tiyak na pagbabalangkas ng batas ng konserbasyon ng enerhiya, na nagsasaad ng pagkakapantay-pantay ng dami ng init na ipinakilala sa yunit ng boiler at ang init na ginugol sa paggawa ng singaw o mainit na tubig, na isinasaalang-alang ang mga pagkalugi. . Alinsunod sa "Normative Method" lahat ng dami na kasama sa balanse ng init ay kinakalkula bawat 1 kg ng sinunog na gasolina. Ang input na bahagi ng balanse ng init ay tinatawag magagamit na init :

saan Q-- mas mababang calorific value ng gasolina, kJ/kg; c T t T - pisikal na init ng gasolina (с t ay ang kapasidad ng init ng gasolina, / t ay ang temperatura ng gasolina), kJ/kg; Ang Q B ay ang init ng hangin na pumapasok sa hurno kapag pinainit ito sa labas ng yunit, kJ/kg; Qn - init na ipinapasok sa yunit ng boiler na may singaw na ginagamit para sa pag-spray ng langis ng gasolina, panlabas na pamumulaklak ng mga ibabaw ng heating o supply sa ilalim ng rehas na bakal sa panahon ng layered combustion, kJ/kg.

Kapag gumagamit ng mga gas na panggatong, ang pagkalkula ay batay sa 1 m3 ng dry gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon.

Ang pisikal na init ng gasolina ay gumaganap ng isang makabuluhang papel lamang kapag ang gasolina ay preheated sa labas ng boiler. Halimbawa, ang langis ng gasolina ay pinainit bago ipakain sa mga burner dahil ito ay may mataas na lagkit sa mababang temperatura.

init ng hangin, kJ / (kg fuel):

kung saan ang t ay ang koepisyent ng labis na hangin sa hurno; V 0 H - ayon sa teoryang kinakailangang dami ng hangin, Nm 3 /kg; mula sa - isobaric heat capacity ng hangin, kJ / (n.m 3 K); / x in - temperatura ng malamig na hangin, ° С; tB- temperatura ng hangin sa pumapasok na pugon, ° С.

Init na ipinakilala sa singaw, kJDkgfuel):

saan Gn- tiyak na pagkonsumo ng blast steam (humigit-kumulang 0.3 kg ng singaw bawat 1 kg ng gasolina ng langis ay natupok para sa pag-spray ng langis ng gasolina); / n \u003d 2750 kJ / kg - ang tinatayang halaga ng enthalpy ng singaw ng tubig sa temperatura ng mga produkto ng pagkasunog na umaalis sa yunit ng boiler (mga 130 ° C).

Sa tinatayang mga kalkulasyon, kumuha ng 0 p ~Q? sa view ng liit ng iba pang mga bahagi ng equation (22.2).

Ang bahagi ng paggasta ng balanse ng init ay binubuo ng kapaki-pakinabang na init (produksyon ng singaw o mainit na tubig) ng kabuuan ng mga pagkalugi, kJDkgfuel.):

kung saan 0 2 - pagkawala ng init na may mga gas na umaalis sa yunit ng boiler;

• 03 - pagkawala ng init mula sa hindi pagkakumpleto ng kemikal ng pagkasunog ng gasolina;
• 0 4 - pagkawala ng init mula sa mekanikal na hindi kumpletong pagkasunog ng gasolina;
• 0 5 - pagkawala ng init sa pamamagitan ng brickwork sa kapaligiran; 0 6 - pagkalugi sa pisikal na init ng slag na inalis mula sa boiler unit.

Ang equation ng balanse ng init ay nakasulat bilang

Bilang isang porsyento ng magagamit na init, ang equation (22.6) ay maaaring isulat:

Ang kapaki-pakinabang na init sa isang steam boiler na may tuluy-tuloy na pamumulaklak ng upper drum ay tinutukoy ng equation, kJDkgfuel.):

saan D- kapasidad ng singaw ng boiler, kg/s; Dnp- pagkonsumo ng tubig ng blowdown kg/s; SA - pagkonsumo ng gasolina, kg/s; / p, / p v, / k v - enthalpy ng singaw, feed at tubig ng boiler sa presyon sa boiler, ayon sa pagkakabanggit, kJ / kg.

Pagkawala ng init na may mga flue gas, kJ/(kg fuel):

saan mula sa g at mula sa- isobaric na kapasidad ng init ng mga produkto ng pagkasunog at hangin, kJ / (n.m 3 K); d - temperatura ng tambutso ng gas, ° С; а ux - koepisyent ng labis na hangin sa labasan ng mga gas mula sa yunit ng boiler; K 0 G at V0- ang teoretikal na dami ng mga produkto ng pagkasunog at ang teoretikal na kinakailangang dami ng hangin, Nm 3 / (kgfuel).

Ang vacuum ay pinananatili sa mga duct ng gas ng yunit ng boiler, ang mga volume ng mga gas sa panahon ng kanilang paggalaw kasama ang landas ng gas ng boiler ay tumataas dahil sa pagsipsip ng hangin sa pamamagitan ng mga pagtagas sa lining ng boiler. Samakatuwid, ang aktwal na koepisyent ng labis na hangin sa labasan ng boiler unit a yx ay mas malaki kaysa sa koepisyent ng labis na hangin sa pugon a. Natutukoy ito sa pamamagitan ng pagbubuod ng koepisyent ng labis na hangin sa hurno at pagsipsip ng hangin sa lahat ng mga gas duct. Sa pagsasagawa ng pagpapatakbo ng mga halaman ng boiler, kinakailangan na magsikap na bawasan ang pagsipsip ng hangin sa mga duct ng gas bilang isa sa mga pinaka-epektibong paraan ng paglaban sa pagkawala ng init.

Kaya, ang halaga ng pagkawala Q2 ay tinutukoy ng temperatura ng mga flue gas at ang halaga ng sobrang air coefficient а ux. Sa mga modernong boiler, ang temperatura ng mga gas sa likod ng boiler ay hindi bababa sa 110 °C. Ang karagdagang pagbaba sa temperatura ay humahantong sa paghalay ng singaw ng tubig na nakapaloob sa mga gas at ang pagbuo ng sulfuric acid sa panahon ng pagkasunog ng sulfur na naglalaman ng gasolina, na nagpapabilis sa kaagnasan ng mga ibabaw ng metal ng landas ng gas. Ang pinakamababang pagkalugi sa mga flue gas ay q 2 ~ 6-7%.

Ang mga pagkalugi mula sa kemikal at mekanikal na hindi kumpletong pagkasunog ay mga katangian ng mga kagamitan sa pagkasunog (tingnan ang sugnay 21.1). Ang kanilang halaga ay depende sa uri ng gasolina at paraan ng pagkasunog, pati na rin sa perpektong organisasyon ng proseso ng pagkasunog. Ang mga pagkalugi mula sa hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal sa mga modernong hurno ay q 3 = 0.5-5%, mula sa mekanikal - q4 = 0-13,5%.

Pagkawala ng init sa kapaligiran q 5 depende sa kapangyarihan ng boiler. Kung mas mataas ang kapangyarihan, mas mababa ang kamag-anak na pagkawala q 5 . Kaya, sa kapasidad ng singaw ng yunit ng boiler D= 1 kg / s pagkalugi ay 2.8%, na may D= 10 kg/s q 5 ~ 1%.

Pagkawala ng init na may pisikal na init ng slag q b ay maliit at karaniwang isinasaalang-alang kapag kino-compile ang eksaktong balanse ng init,%:

saan isang sl = 1 - isang un; isang un - bahagi ng abo sa mga flue gas; may sl at? shl - kapasidad ng init at temperatura ng slag; At si Mr. nilalaman ng abo ng estado ng pagpapatakbo ng gasolina.

Kahusayan (kahusayan) ng yunit ng boiler tinatawag na ratio ng kapaki-pakinabang na init ng pagkasunog ng 1 kg ng gasolina upang makagawa ng singaw sa mga steam boiler o mainit na tubig sa mga hot water boiler sa magagamit na init.

Episyente ng boiler unit, %:

Ang kahusayan ng mga yunit ng boiler ay makabuluhang nakasalalay sa uri ng gasolina, ang paraan ng pagkasunog, temperatura ng flue gas at kapangyarihan. Ang mga steam boiler na tumatakbo sa likido o gas na mga gasolina ay may kahusayan na 90-92%. Sa layered combustion ng solid fuels, ang kahusayan ay 70-85%. Dapat pansinin na ang kahusayan ng mga yunit ng boiler ay makabuluhang nakasalalay sa kalidad ng operasyon, lalo na sa organisasyon ng proseso ng pagkasunog. Ang pagpapatakbo ng yunit ng boiler na may presyon ng singaw at mas mababa sa nominal na kapasidad ay binabawasan ang kahusayan. Sa panahon ng pagpapatakbo ng mga boiler, ang mga thermal test ay dapat na pana-panahong isinasagawa upang matukoy ang mga pagkalugi at ang aktwal na kahusayan ng boiler, na nagpapahintulot sa iyo na gawin ang mga kinakailangang pagsasaayos sa mode ng operasyon nito.

Pagkonsumo ng gasolina para sa isang steam boiler (kg / s - para sa solid at likidong gasolina; Nm 3 / s - gaseous)

saan D- kapasidad ng singaw ng boiler unit, kg/s; / p, / p v, / k v - enthalpy ng singaw, feed at tubig ng boiler, ayon sa pagkakabanggit, kJ / kg; Qp- available na init, kJ / (kg fuel) - para sa solid at liquid fuel, kJ / (N.m 3) - para sa mga gaseous fuel (kadalasang kinukuha sa mga kalkulasyon Qp~Q- dahil sa kanilang bahagyang pagkakaiba). P ay ang halaga ng tuluy-tuloy na pamumulaklak, % ng kapasidad ng singaw; g| ka - kahusayan ng yunit ng boiler, pagbabahagi.

Pagkonsumo ng gasolina para sa isang boiler ng mainit na tubig (kg / s; Nm 3 / s):

kung saan C sa - pagkonsumo ng tubig, kg / s; /, / 2 - paunang at panghuling enthalpies ng tubig sa boiler, kJ/kg.

Ang coefficient of performance (COP) ng isang boiler unit ay tinukoy bilang ang ratio ng kapaki-pakinabang na init na ginamit upang makabuo ng singaw (o mainit na tubig) sa magagamit na init (ang init na ibinibigay sa boiler unit). Sa pagsasagawa, hindi lahat ng kapaki-pakinabang na init na pinili ng boiler unit ay ipinadala sa mga mamimili. Ang bahagi ng init ay ginugugol sa sariling pangangailangan. Depende dito, ang kahusayan ng yunit ay nakikilala sa pamamagitan ng init na inilabas sa consumer (net efficiency).

Ang pagkakaiba sa pagitan ng nabuo at inilabas na init ay ang pagkonsumo para sa sariling pangangailangan ng boiler house. Ang sariling mga pangangailangan ay gumagamit ng hindi lamang init, kundi pati na rin ang mga de-koryenteng enerhiya (halimbawa, upang magmaneho ng usok na tambutso, isang fan, feed pump, supply ng gasolina at mga mekanismo ng paghahanda ng alikabok, atbp.), kaya ang pagkonsumo para sa sariling mga pangangailangan ay kinabibilangan ng pagkonsumo ng lahat ng uri ng enerhiya na ginugol sa paggawa ng singaw o mainit na tubig.

Ang kabuuang kahusayan ng isang boiler unit ay nagpapakilala sa antas ng teknikal na kahusayan nito, at ang netong kahusayan - komersyal na kakayahang kumita.

Gross na kahusayan ng boiler unit ŋ br, %, ay maaaring matukoy ng direktang balanse equation

ŋ br \u003d 100 (Q floor / Q p p)

o sa pamamagitan ng inverse balance equation

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

saan Q palapag kapaki-pakinabang na init na ginagamit upang makabuo ng singaw (o mainit na tubig); Q p p- magagamit na init ng boiler unit; q c.g +q c.n +q m.n +q n.o +q f.sh- relatibong pagkawala ng init sa pamamagitan ng mga item ng pagkonsumo ng init.

Ang netong kahusayan ayon sa reverse balance equation ay tinukoy bilang pagkakaiba

ŋ net = ŋ br -q s.n.,

saan q s.n- relatibong pagkonsumo ng enerhiya para sa sariling pangangailangan, %.

Ang kadahilanan ng kahusayan ayon sa direktang balanse ng equation ay ginagamit pangunahin kapag nag-uulat para sa isang hiwalay na panahon (dekada, buwan), at ang kadahilanan ng kahusayan ayon sa reverse balance equation ay ginagamit kapag sinusubukan ang mga yunit ng boiler. Ang pagtukoy sa kahusayan sa pamamagitan ng kabaligtaran na balanse ay mas tumpak, dahil ang mga pagkakamali sa pagsukat ng mga pagkawala ng init ay mas maliit kaysa sa pagtukoy ng pagkonsumo ng gasolina, lalo na kapag nagsusunog ng mga solidong gasolina.

Kaya, upang mapabuti ang kahusayan ng mga yunit ng boiler, hindi sapat na magsikap na bawasan ang pagkawala ng init; kailangan ding bawasan sa lahat ng posibleng paraan ang halaga ng init at kuryente para sa sariling pangangailangan. Samakatuwid, ang isang paghahambing ng kahusayan ng pagpapatakbo ng iba't ibang mga yunit ng boiler ay dapat na sa huli ay isagawa ayon sa kanilang netong kahusayan.

Sa pangkalahatan, ang kahusayan ng yunit ng boiler ay nag-iiba depende sa pagkarga nito. Upang mabuo ang pag-asa na ito, kinakailangang ibawas mula sa 100% nang sunud-sunod ang lahat ng mga pagkalugi ng yunit ng boiler Sq pawis \u003d q y.g + q x.n + q m.n + q n.o na nakadepende sa load.

Tulad ng makikita mula sa Figure 1.14, ang kahusayan ng yunit ng boiler sa isang tiyak na pagkarga ay may pinakamataas na halaga, i.e. ang pagpapatakbo ng boiler sa load na ito ay ang pinaka-ekonomiko.

Figure 1.14 - Pag-asa ng kahusayan ng boiler sa pagkarga nito: q c.g, q x.n, q m.s., q n.o.,S q pawis- pagkawala ng init na may mga gas na tambutso, mula sa hindi kumpletong pagkasunog ng kemikal, mula sa mekanikal na hindi kumpletong pagkasunog, mula sa panlabas na paglamig at kabuuang pagkalugi