Balance térmico y eficiencia de la unidad de caldera. determinación del consumo de combustible. ¿Cuál es la eficiencia de la caldera? Fórmula de eficiencia de la sala de calderas

Hay 2 métodos para determinar la eficiencia:

Por saldo directo;

Equilibrio inverso.

Determinar el rendimiento de una caldera como la relación entre el calor útil consumido y el calor disponible del combustible es su definición por balance directo:

La eficiencia de la caldera también se puede determinar por el equilibrio inverso, a través de las pérdidas de calor. Para el estado térmico estable, obtenemos

. (4.2)

La eficiencia de la caldera, determinada por las fórmulas (1) o (2), no tiene en cuenta la energía eléctrica y el calor para las propias necesidades. Esta eficiencia de la caldera se denomina eficiencia bruta y se denota por o .

Si el consumo de energía por unidad de tiempo para el equipo auxiliar especificado es, MJ, y el consumo específico de combustible para generar electricidad es, kg/MJ, entonces la eficiencia de la planta de calderas, teniendo en cuenta el consumo de energía del equipo auxiliar ( eficiencia neta),%,

. (4.3)

A veces se denomina eficiencia energética de una planta de calderas.

Para las instalaciones de calderas de empresas industriales, el consumo de energía para las necesidades propias es de aproximadamente el 4% de la energía generada.

El consumo de combustible está determinado por:

La determinación del consumo de combustible está asociada con un gran error, por lo que la eficiencia del balance directo se caracteriza por una baja precisión. Este método se utiliza para probar una caldera existente.

El método de balance inverso se caracteriza por una mayor precisión y se utiliza en la operación y el diseño de la caldera. Al mismo tiempo, Q 3 y Q 4 se determinan de acuerdo con la recomendación y de los libros de referencia. Q 5 está determinado por el horario. Q 6 - se calcula (rara vez se tiene en cuenta) y, en esencia, la determinación del balance inverso se reduce a la determinación de Q 2, que depende de la temperatura de los gases de combustión.

La eficiencia bruta depende del tipo y potencia de la caldera, es decir rendimiento, tipo de combustible quemado, diseño del horno. La eficiencia también se ve afectada por el modo de funcionamiento de la caldera y la limpieza de las superficies de calefacción.

En presencia de subcombustión mecánica, parte del combustible no se quema (q 4), lo que significa que no consume aire, no forma productos de combustión y no libera calor, por lo tanto, al calcular la caldera, utilizan el estimado el consumo de combustible

. (4.5)

La eficiencia bruta tiene en cuenta únicamente las pérdidas de calor.

5 DETERMINACIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE CALOR EN LA UNIDAD DE CALDERA.

FORMAS DE REDUCIR LA PÉRDIDA DE CALOR

5.1 Pérdida de calor con gases de combustión

La pérdida de calor con los gases salientes Q c.g ocurre debido al hecho de que el calor físico (entalpía) de los gases que salen de la caldera excede el calor físico del aire y el combustible que ingresan a la caldera.

Si despreciamos el bajo valor de la entalpía del combustible, así como el calor de las cenizas contenidas en los gases de escape, la pérdida de calor con los gases de escape, MJ/kg, se calcula mediante la fórmula:

Q 2 \u003d J hg - J en; (5.8)

donde es la entalpía del aire frío en a=1;

100-q 4 – porcentaje de combustible quemado;

a c.g es el coeficiente de exceso de aire en los gases de escape.

Si la temperatura ambiente es cero (t x.v \u003d 0), entonces la pérdida de calor con los gases salientes es igual a la entalpía de los gases salientes Q y.g \u003d J y.g.

La pérdida de calor con los gases de escape suele ocupar el lugar principal entre las pérdidas de calor de la caldera, que asciende al 5-12% del calor disponible del combustible, y está determinada por el volumen y la composición de los productos de combustión, que dependen significativamente sobre los componentes de lastre del combustible y sobre la temperatura de los gases de escape:

La relación que caracteriza la calidad del combustible muestra el rendimiento relativo de productos de combustión gaseosos (a = 1) por unidad de calor de combustión del combustible y depende del contenido de componentes de lastre en él:

- para combustibles sólidos y líquidos: humedad W P y ceniza A P;

– para combustibles gaseosos: N 2 , CO 2 , O 2 .

Con un aumento en el contenido de componentes de lastre en el combustible y, en consecuencia, la pérdida de calor con los gases de escape aumenta correspondientemente.

Una de las formas posibles de reducir la pérdida de calor con los gases de combustión es reducir el coeficiente de exceso de aire en los gases de combustión a c.g., que depende del coeficiente de flujo de aire en el horno a T y del aire de lastre aspirado en los conductos de gas de la caldera, que normalmente están al vacío

a yg \u003d a T + Da. (5.10)

No hay aspiración de aire en las calderas que funcionan bajo presión.

Con una disminución en T, la pérdida de calor Q c.g. disminuye, sin embargo, debido a una disminución en la cantidad de aire suministrado a la cámara de combustión, puede ocurrir otra pérdida, debido a la incompletitud química de la combustión Q 3 .

El valor óptimo de a T se elige teniendo en cuenta la consecución del valor mínimo q y.g + q 3 .

La disminución de T depende del tipo de combustible quemado y del tipo de dispositivo de combustión. En condiciones más favorables para el contacto de combustible y aire, se puede reducir el exceso de aire a T, necesario para lograr la combustión más completa.

El aire de lastre en los productos de combustión, además de aumentar la pérdida de calor Q c.g., también genera costos de energía adicionales para el extractor de humos.

El factor más importante que influye en Q c.g. es la temperatura de los gases de combustión t c.g. Su reducción se logra mediante la instalación de elementos que utilizan calor (economizador, calentador de aire) en la sección de cola de la caldera. Cuanto menor sea la temperatura de los gases de combustión y, en consecuencia, menor sea la diferencia de temperatura Dt entre los gases y el fluido de trabajo calentado, mayor será el área superficial H necesaria para el mismo enfriamiento del gas. Un aumento en t c.g. conduce a un aumento en las pérdidas con Q c.g. y a costos adicionales de combustible DB. En este sentido, el tcg óptimo se determina sobre la base de cálculos técnicos y económicos al comparar los costos anuales de los elementos que usan calor y combustible para varios valores de tcg.

En la Fig. 4, se puede destacar el rango de temperatura (de a ) en el que los costos calculados difieren de manera insignificante. Esto da motivos para elegir como la temperatura más adecuada a la que los costos iniciales de capital serán menores.

Existen factores limitantes para elegir el óptimo:

a) corrosión a baja temperatura de las superficies de la cola;

b) cuando 0 C posible condensación de vapor de agua y su combinación con óxidos de azufre;

c) la elección depende de la temperatura del agua de alimentación, la temperatura del aire a la entrada del calentador de aire y otros factores;

d) contaminación de la superficie de calentamiento. Esto conduce a una disminución en el coeficiente de transferencia de calor y a un aumento en .

Al determinar la pérdida de calor con los gases de escape, se tiene en cuenta la disminución en el volumen de gases.

. (5.11)

5.2 Pérdida de calor por combustión química incompleta

La pérdida de calor por la combustión química incompleta Q 3 ocurre cuando el combustible no se quema completamente dentro de la cámara de combustión de la caldera y los componentes gaseosos combustibles CO, H 2 , CH 4 , C m H n aparecen en los productos de combustión... Postcombustión de estos gases combustibles fuera del horno es casi imposible debido a sus temperaturas relativamente bajas.

La incompletitud química de la combustión del combustible puede ser el resultado de:

- falta general de aire;

– mala mezcla;

- pequeño tamaño de la cámara de combustión;

– baja temperatura en la cámara de combustión;

- alta temperatura.

Con una calidad de aire suficiente para la combustión completa del combustible y una buena formación de la mezcla, q 3 depende de la densidad volumétrica del calor liberado en el horno

La relación óptima en la que la pérdida q 3 tiene un valor mínimo depende del tipo de combustible, el método de combustión y el diseño del horno. Para los dispositivos de hornos modernos, la pérdida de calor de q 3 es 0 ÷ 2 % a q v = 0,1 ÷ 0,3 MW/m 3 .

Para reducir la pérdida de calor de q 3 en la cámara de combustión, buscan aumentar el nivel de temperatura, utilizando, en particular, el calentamiento del aire, así como mejorar la mezcla de los componentes de la combustión en todas las formas posibles.

Crear un ambiente acogedor y confortable en una casa de campo es bastante simple: solo necesita equipar adecuadamente el sistema de calefacción. El componente principal de un sistema de calefacción eficiente y fiable es la caldera. En el siguiente artículo, hablaremos sobre cómo calcular la eficiencia de una caldera, qué factores la afectan y cómo aumentar la eficiencia de los equipos de calefacción en una casa en particular.

Cómo elegir una caldera

Por supuesto, para determinar qué tan eficiente será esta o aquella caldera de agua caliente, es necesario determinar su eficiencia (factor de eficiencia). Este indicador es la relación entre el calor utilizado para la calefacción de espacios y la cantidad total de energía térmica generada.

La fórmula para calcular la eficiencia se ve así:

ɳ=(Q 1 ÷ Q ri),

donde Q 1 - calor utilizado de manera eficiente;

Q ri es la cantidad total de calor liberado.

¿Cuál es la relación entre la eficiencia de la caldera y la carga?

A primera vista, puede parecer que cuanto más combustible se quema, mejor funciona la caldera. Sin embargo, esto no es del todo cierto. La dependencia de la eficiencia de la caldera con respecto a la carga se manifiesta justo al contrario. Cuanto más combustible se quema, más energía térmica se libera. Al mismo tiempo, el nivel de pérdida de calor también aumenta, ya que los gases de combustión fuertemente calentados ingresan a la chimenea. En consecuencia, el combustible se consume de manera ineficiente.

Del mismo modo, la situación se desarrolla en los casos en que la caldera de calefacción funciona a potencia reducida. Si no alcanza los valores recomendados en más del 15%, el combustible no se quemará por completo y aumentará la cantidad de gases de combustión. Como resultado, la eficiencia de la caldera se reducirá bastante. Es por eso que vale la pena cumplir con los niveles de potencia recomendados de la caldera: están diseñados para operar el equipo de la manera más eficiente posible.

Cálculo de la eficiencia teniendo en cuenta varios factores

La fórmula anterior no es del todo adecuada para evaluar la eficiencia del equipo, ya que es muy difícil calcular con precisión la eficiencia de la caldera, teniendo en cuenta solo dos indicadores. En la práctica, en el proceso de diseño se utiliza una fórmula diferente y más completa, ya que no todo el calor generado se utiliza para calentar el agua del circuito de calefacción. Una cierta cantidad de calor se pierde durante el funcionamiento de la caldera.

Un cálculo más preciso de la eficiencia de la caldera se realiza utilizando la siguiente fórmula:

ɳ=100-(q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6), en la que

q 2 - pérdida de calor con gases combustibles salientes;

q 3 - pérdida de calor como resultado de la combustión incompleta de los productos de combustión;

q 4 - pérdida de calor debido a la subcombustión del combustible y la precipitación de cenizas;

q 5 - pérdidas causadas por el enfriamiento externo del dispositivo;

q 6 - pérdida de calor junto con la escoria extraída del horno.

Pérdida de calor durante la eliminación de gases combustibles.

Las pérdidas de calor más importantes se producen como consecuencia de la evacuación de gases combustibles hacia la chimenea (q 2). La eficiencia de la caldera depende en gran medida de la temperatura de combustión del combustible. La diferencia de temperatura óptima en el extremo frío del calentador de agua se logra cuando se calienta a 70-110 ℃.

Cuando la temperatura de los gases de combustión cae entre 12 y 15 ℃, la eficiencia de la caldera de agua caliente aumenta en un 1 %. Sin embargo, para reducir la temperatura de los productos de combustión salientes, es necesario aumentar el tamaño de las superficies calentadas y, por lo tanto, de toda la estructura en su conjunto. Además, cuando se enfría el monóxido de carbono, aumenta el riesgo de corrosión a baja temperatura.

Entre otras cosas, la temperatura del monóxido de carbono también depende de la calidad y el tipo de combustible, así como del calentamiento del aire que ingresa al horno. Las temperaturas del aire entrante y de los productos de combustión salientes dependen de los tipos de combustible.

Para calcular el índice de pérdida de calor con gases salientes, se utiliza la siguiente fórmula:

Q 2 = (T 1 -T 3) × (A 2 ÷ (21-O 2) + B), donde

T 1 es la temperatura de los gases combustibles evacuados en el punto detrás del sobrecalentador;

T 3 - la temperatura del aire que ingresa al horno;

21 - concentración de oxígeno en el aire;

O 2 - la cantidad de oxígeno en los productos de combustión salientes en el punto de control;

A 2 y B son coeficientes de una tabla especial que dependen del tipo de combustible.

Underburning químico como fuente de pérdida de calor

El indicador q 3 se utiliza al calcular la eficiencia de una caldera de calefacción de gas, por ejemplo, o en los casos en que se utiliza fuel oil. Para calderas de gas, el valor de q 3 es 0.1-0.2%. Con un ligero exceso de aire durante la combustión, esta cifra es del 0,15%, y con un exceso de aire significativo, no se tiene en cuenta en absoluto. Sin embargo, cuando se quema una mezcla de gases de diferentes temperaturas, el valor de q 3 \u003d 0.4-0.5%.

Si el equipo de calefacción funciona con combustible sólido, se tiene en cuenta q 4. En particular, para el carbón de antracita, el valor de q 4 \u003d 4-6%, la semiantracita se caracteriza por una pérdida de calor del 3-4%, pero cuando se quema el carbón, solo se forma el 1,5-2% de la pérdida de calor. Con la eliminación de escoria líquida de carbón quemado de baja reactividad, el valor de q4 puede considerarse mínimo. Pero al eliminar la escoria en forma sólida, la pérdida de calor aumentará hasta el límite máximo.

Pérdida de calor debido al enfriamiento externo

Tales pérdidas de calor q5 normalmente no superan el 0,5% y, a medida que aumenta la potencia del equipo de calefacción, se reducen aún más.

Este indicador está asociado al cálculo de la producción de vapor de la planta de calderas:

• Bajo la condición de producción de vapor D en el rango de 42-250 kg/s, el valor de la pérdida de calor q5=(60÷D)×0.5÷lgD;
• Si el valor de la salida de vapor D supera los 250 kg/s, se considera que la tasa de pérdida de calor es del 0,2 %.

La cantidad de pérdida de calor por la eliminación de escoria.

El valor de la pérdida de calor q6 solo es relevante para la eliminación de cenizas líquidas. Pero en aquellos casos en que las escorias de combustible sólido se eliminan de la cámara de combustión, las pérdidas de calor q6 se tienen en cuenta al calcular la eficiencia de las calderas de calefacción solo si son más de 2.5Q.

Cómo calcular la eficiencia de una caldera de combustible sólido

Incluso con un diseño perfectamente diseñado y combustible de alta calidad, la eficiencia de las calderas de calefacción no puede alcanzar el 100 %. Su trabajo está necesariamente asociado con ciertas pérdidas de calor causadas tanto por el tipo de combustible quemado como por una serie de factores y condiciones externas. Para comprender cómo se ve en la práctica el cálculo de la eficiencia de una caldera de combustible sólido, daremos un ejemplo.

Por ejemplo, la pérdida de calor por la eliminación de la escoria de la cámara de combustible será:

q 6 \u003d (A sl × W l × A p) ÷ Q ri,

donde A sl es el valor relativo de la escoria removida del horno al volumen de combustible cargado. Con el uso adecuado de la caldera, la proporción de residuos de combustión en forma de ceniza es del 5-20%, luego este valor puede ser igual al 80-95%.

Z l: el potencial termodinámico de la ceniza a una temperatura de 600 ℃ en condiciones normales es de 133,8 kcal / kg.

A p es el contenido de cenizas del combustible, que se calcula sobre la masa total del combustible. En varios tipos de combustible, el contenido de cenizas varía de 5% a 45%.

Q ri es la cantidad mínima de energía térmica que se genera en el proceso de combustión del combustible. Dependiendo del tipo de combustible, la capacidad calorífica varía entre 2500-5400 kcal/kg.

En este caso, teniendo en cuenta los valores indicados de pérdida de calor q 6 será 0,1-2,3%.

El valor de q5 dependerá de la potencia y potencia de diseño de la caldera de calefacción. El funcionamiento de las instalaciones modernas de baja potencia, que a menudo se utilizan para calentar casas particulares, generalmente se asocia con pérdidas de calor de este tipo en el rango de 2.5-3.5%.

Las pérdidas de calor asociadas con la subcombustión mecánica del combustible sólido q 4 dependen en gran medida de su tipo, así como de las características de diseño de la caldera. Van del 3 al 11%. Vale la pena considerar esto si está buscando una manera de hacer que la caldera funcione de manera más eficiente.

La subcombustión química del combustible generalmente depende de la concentración de aire en la mezcla combustible. Tales pérdidas de calor q 3 son generalmente iguales a 0.5-1%.

El mayor porcentaje de pérdida de calor q 2 está asociado con la pérdida de calor junto con los gases combustibles. Este indicador está influenciado por la calidad y el tipo de combustible, el grado de calentamiento de los gases combustibles, así como las condiciones de operación y el diseño de la caldera de calefacción. Con un diseño térmico óptimo de 150 ℃, los gases de monóxido de carbono evacuados deben calentarse a una temperatura de 280 ℃. En este caso, este valor de pérdida de calor será igual a 9-22%.

Si se resumen todos los valores de pérdida enumerados, obtenemos el valor de eficiencia ɳ=100-(9+0.5+3+2.5+0.1)=84.9%.

Esto significa que una caldera moderna solo puede funcionar al 85-90% de su capacidad. Todo lo demás va para asegurar el proceso de combustión.

Tenga en cuenta que lograr valores tan altos no es fácil. Para hacer esto, debe abordar correctamente la selección de combustible y proporcionar condiciones óptimas para el equipo. Por lo general, los fabricantes indican con qué carga debe trabajar la caldera. Al mismo tiempo, es deseable que la mayor parte del tiempo se ajuste a un nivel económico de cargas.

Para operar la caldera con la máxima eficiencia, debe usarse de acuerdo con las siguientes reglas:

• la limpieza periódica de la caldera es obligatoria;
• es importante controlar la intensidad de la combustión y la integridad de la combustión del combustible;
• es necesario calcular el empuje teniendo en cuenta la presión del aire suministrado;
• es necesario calcular la proporción de ceniza.

La calidad de la combustión de combustibles sólidos se ve afectada positivamente por el cálculo del empuje óptimo, teniendo en cuenta la presión de aire suministrada a la caldera y la tasa de evacuación de monóxido de carbono. Sin embargo, a medida que aumenta la presión del aire, se extrae más calor hacia la chimenea junto con los productos de la combustión. Pero muy poca presión y la restricción del acceso de aire a la cámara de combustible conduce a una disminución en la intensidad de la combustión y una formación de cenizas más severa.

Si tienes instalada una caldera de calefacción en tu vivienda, presta atención a nuestras recomendaciones para aumentar su eficiencia. No solo puede ahorrar combustible, sino también lograr un microclima confortable en la casa.

El valor es de 0,3 a 3,5% y disminuye al aumentar la potencia de la caldera (de 3,5% para calderas con una capacidad de 2 t/h a 0,3% para calderas con una capacidad de más de 300 t/h).

Pérdida con el calor físico de la escoria ocurre porque al quemar combustible sólido, la escoria removida del horno tiene una temperatura alta: con remoción de ceniza sólida = 600 ° C, con líquido - = 1400 - 1600 ° C.

Las pérdidas de calor con el calor físico de las escorias, %, están determinadas por la fórmula:

,

donde - proporción de escoria recogida en la cámara de combustión; - entalpía de la escoria, kJ/kg.

Con combustión en capas de combustibles, así como con cámara de combustión con remoción de escoria líquida = 1 - 2% y superior.

Para la combustión en cámara de combustible con eliminación de cenizas sólidas, la pérdida se tiene en cuenta solo para combustibles de múltiples cenizas a > 2,5%∙kg/MJ.

Eficiencia de la unidad de caldera (bruta y neta).

La eficiencia de una unidad de caldera es la relación entre el calor útil utilizado para generar vapor (agua caliente) y el calor disponible (el calor suministrado a la unidad de caldera). No todo el calor útil generado por la caldera se envía a los consumidores, parte de él se gasta en necesidades propias (accionamiento de bombas, dispositivos de tiro, consumo de calor para calentar agua fuera de la caldera, su desaireación, etc.). En este sentido, se distingue entre la eficiencia de la unidad en términos del calor generado (eficiencia bruta) y la eficiencia de la unidad en términos del calor cedido al consumidor (eficiencia neta).

La eficiencia de la caldera (bruta), %, se puede determinar mediante la ecuación directo equilibrio

,

o ecuación contrarrestar equilibrio

.

La eficiencia de la caldera (neta), %, según el balance inverso se determina como

donde es el consumo relativo de energía para las necesidades propias, %.

Tema 6. Dispositivos de combustión en capas para la combustión de combustible en lecho denso y fluidizado (fluidizado)

Hornos para quemar combustible en una capa densa: principio de funcionamiento, alcance, ventajas y desventajas. Clasificación de hornos para quemar combustible en capa densa (no mecanizados, semimecánicos, mecánicos). Dispensadores de combustible. Hornos mecánicos con parrillas móviles: principio de funcionamiento, alcance, variedades. Dispositivos de horno en capas para la combustión de combustible en lecho fluidizado: principio de funcionamiento, alcance, ventajas y desventajas.

Dispositivos de horno de capa para quemar combustible en una capa densa.

Los hornos de capas diseñados para la combustión de combustible sólido grumoso (de 20 a 30 mm de tamaño) son fáciles de operar y no requieren un complejo y costoso sistema de preparación de combustible.

Pero dado que el proceso de combustión de combustible en una capa densa se caracteriza por una baja tasa de combustión, inercia (y, por lo tanto, es difícil de automatizar), eficiencia reducida (la combustión de combustible ocurre con grandes pérdidas por subcombustión mecánica y química) y confiabilidad, es económicamente factible utilizar combustión por capas para calderas con capacidad de vapor de hasta 35 t/h.

Los hornos de capas se utilizan para quemar antracitas, carbones con propiedades de sinterización moderadas (llama larga, gas, pobre), carbones pardos con bajo contenido de humedad y cenizas, así como turba en trozos.

Clasificación de los hornos de capas.

El mantenimiento del horno, en el que el combustible se quema en la capa, se reduce a las siguientes operaciones básicas: suministro de combustible al horno; perforar (mezclar) la capa de combustible para mejorar las condiciones de suministro del comburente; Eliminación de escoria del horno.

Dependiendo del grado de mecanización de estas operaciones, los dispositivos de horno en capas se pueden dividir en no mecanizados (las tres operaciones se realizan manualmente); semimecánica (se mecanizan una o dos operaciones); mecánico (las tres operaciones están mecanizadas).

no mecanizado Los hornos de capas son hornos con suministro manual periódico de combustible a una parrilla fija y eliminación manual periódica de la escoria.

semi-mecánico los dispositivos de horno se distinguen por la mecanización del proceso de suministro de combustible a la parrilla utilizando varias ruedas, así como el uso de removedores de escoria especiales y parrillas giratorias o oscilantes.

donde i 1 - entalpía del agua que ingresa a la caldera; i 2 - entalpía del agua que sale de la caldera.

Si se conoce la cantidad de vapor producido y su entalpía, así como el consumo de combustible por hora y el poder calorífico del combustible, entonces se puede determinar la eficiencia de la unidad de caldera,%:

Para unidades de calderas modernas, el valor q 1, dependiendo de la capacidad de vapor de la unidad de caldera, la temperatura de los gases de combustión, el tipo de combustible quemado y el método de su combustión, puede variar en un rango muy amplio de 75 a 80% para unidades de caldera de pequeña capacidad, en los que el combustible sólido se quema en hornos de capas, y hasta un 91-95 % para unidades de calderas grandes con quema de combustible. La mayor eficiencia se obtiene para las unidades de caldera que funcionan con combustibles líquidos y gaseosos.

Para unidades de caldera de pequeña capacidad, las pérdidas de calor oscilan entre el 20 y el 25 %, y para las grandes entre el 5 y el 9 %. Las principales pérdidas de calor son las de los gases de combustión. q 2

De acuerdo con la tabla y los parámetros de vapor dados: presión R y temperatura t encontramos su entalpía ~ 2790 kJ/kg (666 kcal/kg). A 100 °C, el contenido de calor del agua de alimentación será de aproximadamente 419 kJ/kg (100 kcal/kg). Por tanto, el calor recibido por 1 kg de vapor según la fórmula,q para

La eficiencia de la unidad de caldera según la fórmula.

Eficiencia de la caldera bruto caracteriza la eficiencia del uso del calor suministrado a la caldera y no tiene en cuenta el costo de la energía eléctrica para accionar ventiladores de tiro, extractores de humo, bombas de alimentación y otros equipos. Cuando funciona con gas

h br k \u003d 100 × Q 1 / Q c n. (11.1)

Los costos de energía para las necesidades auxiliares de la planta de calderas se tienen en cuenta por la eficiencia de la caldera. red

h n k \u003d h br k - q t - q e, (11.2)

donde q t, q e- costos relativos para las propias necesidades de calor y electricidad, respectivamente. Las pérdidas de calor para necesidades propias incluyen pérdidas de calor con soplado, soplado de pantallas, rociado de fuel oil, etc.

El principal de ellos son las pérdidas de calor con purga.

q t \u003d G pr × (h k.v - h p.v) / (B × Q c n) .

Consumo eléctrico relativo para necesidades propias

q el \u003d 100 × (N p.n / h p.n + ​​N d.v / h d.v + N d.s / h d.s) / (B × Q c n) ,

donde N p.n, N d.v, N d.s - el costo de la energía eléctrica para accionar las bombas de alimentación, ventiladores de tiro y extractores de humo, respectivamente; h p.n, h d.v, h d.s - eficiencia de las bombas de alimentación, ventiladores de tiro y extractores de humo, respectivamente.

11.3. Metodología para la realización del trabajo de laboratorio.
y resultados del procesamiento

Las pruebas de equilibrio en el trabajo de laboratorio se llevan a cabo para el funcionamiento estacionario de la caldera, sujeto a las siguientes condiciones obligatorias:

La duración de la instalación de la caldera desde el encendido hasta el inicio de las pruebas es de al menos 36 horas,

La duración del mantenimiento de la carga de prueba inmediatamente antes de la prueba es de 3 horas,

Las fluctuaciones de carga permitidas en el intervalo entre dos experimentos adyacentes no deben exceder el ± 10 %.

La medición de los valores de los parámetros se lleva a cabo utilizando instrumentos estándar instalados en el escudo de la caldera. Todas las mediciones deben realizarse simultáneamente al menos 3 veces con un intervalo de 15 a 20 minutos. Si los resultados de dos experimentos del mismo nombre difieren en no más de ±5%, entonces su media aritmética se toma como resultado de la medición. Con una discrepancia relativa mayor, se utiliza el resultado de la medición en el tercer experimento de control.

Los resultados de las mediciones y los cálculos se registran en el protocolo, cuya forma se da en la tabla. 26

Tabla 26

Determinación de las pérdidas de calor por la caldera.

El final de la mesa. 26

Tabla 27

Rendimiento bruto y neto de la caldera

Análisis de los resultados del trabajo de laboratorio

El valor de h br k obtenido como resultado del trabajo por el método de saldos directos e inversos debe compararse con el valor de pasaporte igual al 92,1%.

Analizando la influencia en la eficiencia de la caldera de la cantidad de calor perdido con los gases de combustión Q 2 , se debe tener en cuenta que se puede lograr un aumento de la eficiencia bajando la temperatura de los gases de combustión y reduciendo el exceso de aire en la caldera. Al mismo tiempo, bajar la temperatura de los gases a la temperatura del punto de rocío provocará la condensación del vapor de agua y la corrosión a baja temperatura de las superficies de calentamiento. Una disminución en el valor del coeficiente de exceso de aire en el horno puede conducir a una subcombustión del combustible y un aumento de las pérdidas Q 3 . Por lo tanto, la temperatura y el exceso de aire no deben estar por debajo de ciertos valores.

Luego es necesario analizar el impacto en la eficiencia del funcionamiento de la caldera de su carga, con cuyo crecimiento aumentan las pérdidas con gases de combustión y disminuyen las pérdidas Q 3 y Q 5.

El informe de laboratorio debe concluir sobre el nivel de eficiencia de la caldera.

preguntas de examen

1. ¿De acuerdo con qué indicadores del funcionamiento de la caldera se puede sacar una conclusión sobre la eficiencia de su funcionamiento?
2. ¿Cuál es el balance térmico de la caldera? ¿Por qué métodos se puede compilar?
3. ¿Qué se entiende por eficiencia bruta y neta de la caldera?
4. ¿Qué pérdidas de calor aumentan durante el funcionamiento de la caldera?
5. ¿Cómo se puede aumentar q 2?
6. ¿Qué parámetros tienen un impacto significativo en la eficiencia de la caldera?

Palabras clave: balance de calor de la caldera, eficiencia bruta y neta de la caldera, corrosión de las superficies de calefacción, relación de exceso de aire, carga de la caldera, pérdida de calor, gases de combustión, incompletitud química de la combustión del combustible, eficiencia de la caldera.

CONCLUSIÓN

En el proceso de realizar un taller de laboratorio en el curso de plantas de calderas y generadores de vapor, los estudiantes se familiarizan con los métodos para determinar el poder calorífico del combustible líquido, la humedad, la salida volátil y el contenido de cenizas del combustible sólido, el diseño del DE- caldera de vapor 10-14GM e investigue experimentalmente los procesos térmicos que ocurren en ella.

Los futuros especialistas estudian los métodos para probar equipos de calderas y adquieren las habilidades prácticas necesarias para determinar las características térmicas del horno, compilar el balance de calor de la caldera, medir su eficiencia, así como compilar el balance de sal de la caldera y determinar el valor de la purga óptima.

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Edición educativa

KHLEBNIKOV Valery Alekseevich

INSTALACIONES DE CALDERAS
Y GENERADORES DE VAPOR

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Editor COMO. emelianova

conjunto de computadora VV Khlebnikov

diseño de la computadora VV Khlebnikov

Firmado para su publicación el 16.02.08. Formato 60x84/16.

Papel compensado. Impresión offset.

Rl 4.4. Uch.ed.l. 3.5. Circulación 80 ejemplares.

Nº de pedido 3793. C - 32

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En 2020 se prevé generar 1720-1820 millones de Gcal.

Un equivalente en miligramos es la cantidad de una sustancia en miligramos, numéricamente igual a la relación entre su peso molecular y la valencia en un compuesto dado.