Полезно используемая теплота и к. п. д. парового котла
Уравнение для можно составить, если рассмотреть схему котла, представленную на рис. 3.3. В котел поступает питательная вода в количестве , кг/с, с энтальпией , МДж/кг. Эта вода вносит в котел в единицу времени теплоту , МВт. Вода в котле нагревается, кипит и превращается в перегретый пар. Из котла выходит перегретый пар , кг/с, с энтальпией , МДж/кг. Следовательно, с перегретым паром из котла уносится теплота в количестве , МВт.
Разница между теплотой, уносимой из котла с перегретым паром, и теплотой, вносимой в него с питательной водой, является полезно использованной теплотой, то есть
. | (3.6) |
В постоянном режиме работы уровень воды в котле не должен изменяться. Для выполнения этого требования необходимо соблюдать условие . Тогда из выражения (3.6) получим, МВт,
, | (3.7) |
Рис. 3.3. К определению полезно используемой теплоты |
откуда
. | (3.8) |
Отношение полезно используемой теплоты к располагаемой называется коэффициентом полезного действия парового котла, %,
. | (3.9) |
Подставив в формулу (3.9) значение из (3.8), для получим, %,
. | (3.10) |
Для вспомогательного парового котла, выдающего потребителям не перегретый, а влажный пар, определяется по формуле, %,
, | (3.11) |
где | – | соответственно расход и энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллектора, кг/с и МДж/кг. |
Метод расчета к. п. д. котла по формулам (3.10) и (3.11) называют методом прямого теплового баланса. В настоящее время значения для главных судовых котлов составляют 93–95%, для вспомогательных 80–90%. Метод прямого теплового баланса устанавливает связь между к. п. д., расходом и энтальпией пара и питательной воды, расходом топлива и теплотой его сгорания.
Кроме метода прямого теплового баланса для определения к. п. д. котла существует метод обратного теплового баланса. Суть его заключается в следующем. Возьмем уравнение теплового баланса в виде (3.5), разделим все члены этого уравнения на величину и умножим на 100. Тогда получим, %,
, | (3.12) |
где | – | относительные тепловые потери, %. |
Из формулы (3.12) получим выражение для к. п. д. котла по обратному тепловому балансу, %,
. | (3.13) |
Это выражение связывает к. п. д. котла с тепловыми потерями: к. п. д. котла тем выше, чем меньше тепловые потери.
Теперь подробнее рассмотрим вопрос о тепловых потерях.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 857;