Тепловые потери в окружающую среду

где — коэффициент теплоотдачи конвекцией и излуче­нием от поверхности к воздуху (определяется по крите­риальным зависимостям), Вт/(м²-К); — площадь по­верхности, м²; — средняя температура поверхности; — температура воздуха в зоне теплообмена;

Если из горелки поступает нагретый воздух из помещения котельной, то часть потерь возвращается обратно в котел. Совместно с присосами тепловая энергия этого воздуха составит

где V_B — количество воздуха, засасываемого вентилято­ром; ( - теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг или 1 м³ топ­лива; — присосы воздуха в топке); — температура воздуха на всасе вентилятора; — температура наруж­ного воздуха; — температура воздуха в котельной;

Мероприятия по снижению тепловых потерь в окружающую среду: тщательная тепловая изоляция котла; обеспечение разрежения в топке 10-20 Па (при положительном давлении потери увеличиваются из-за выполнения пламени и газов через неплотности топочной гарнитуры); использование тепловыделения от оборудования путем забора теплого воздуха в котел.

Следует отметить, что расходные и приходные статьи по котельной могут характеризоваться как балансами энергии, так и балансами эксергии (табл. 4). В послед­ние годы эксергетические балансы находят все более широкое применение, так как характеризуют качество использования тепловой энергии топлива. Эксергия — это максимальная полезная работа, которую можно по­лучить от потока вещества при взаимодействии его с ок­ружающей средой. В каждом необратимом процессе эксергия преобразуется в энергию. Отличие эксергии от энергии заключается в том, что эксергия при необрати­мом протекании процесса исчезает безвозвратно, в то время как энергия не исчезает, а переходит в другие формы.

Эксергия потока рабочей среды (пар, вода, уходящие газы, воздух)

,

где G — расход рабочей среды, кг/ч; i, i₀ — удельная эн­тальпия рабочей и окружающей среды, кДж/кг; Т₀ — температура окружающей среды, К; S, S₀ — удельная энтропия рабочей и окружающей среды, кДж/(кг-К).

Эксергетический КПД котельной установки

,

где , — эксергия потерь и отведения, кДж/ч.

Эксергетическая оценка котельных установок позво­ляет найти не только общие потери энергии, но и обна­ружить источники любых потерь [27].