Тепловой баланс котельного агрегата. Коэффициент полезного действия и расход топлива теплогенератора

Распределение тепла, выделевшегося при сжигании топлива, на полезное тепло и потери, сопровождающие работу котлоагрегата, называется тепловым балансом котельного агрегата. За величину поступившего тепла принимают тепло, внесенное в топку с рабочим топливом. Теплотворность оценивается по низшей теплоте сгорания топлива.

Уравнение теплового баланса котельного агрегата при сжигании 1 кг топлива или 1м3можно представить следующим образом:

Q_p=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆ (1),

Где Q_p - располагаемое тепло, введенное в котельный агрегат, Q₁ – тепло, полезно использованное в котле для производства пара или горячей воды; Q₂ – потери тепла с дымовыми газами, Q₃ – потери тепла от химической неполноты сгорания топлива; Q₄ – потери тепла от механической неполноты сгорания топлива; Q₅ – потери тепла в окружающую среду; Q₆ – потери тепла с физическим теплом шлаков.

Расчет годовой выработки тепла на отопление

Годовая выработка тепла на отопление рассчитывается по формуле:

Гкал/год

где:

- максимальная тепловая нагрузка потребителей на отопление, Гкал/час.

- средняя температура воздуха в помещениях, °С. = 20 °С;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С. = - 27 °С;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С. = - 3,5 °С;

- число суток отопительного периода. = 208 суток;

Z – число часов работы системы отопления в сутки, час. Z = 24 ч.

Расчет годовой выработки тепла на вентиляцию

Годовая выработка тепла на вентиляцию рассчитывается по формуле:

Гкал/год

где:

- максимальная тепловая нагрузка потребителей на вентиляцию, Гкал/час;

- средняя температура воздуха в помещениях, °С. = 20 °С;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, °С. = - 27 °С;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С. = - 3,5 °С;

- число суток отопительного периода. = 208 суток;

Z_в – число часов работы системы вентиляции в сутки, ч. Z_в = 16 ч.

Расчет годовой выработки тепла на горячее водоснабжение

Годовая выработка тепла на горячее водоснабжение рассчитывается по формуле:

Гкал/час

где:

- максимальная тепловая нагрузка потребителей на горячее водоснабжение, Гкал/час. Годовая выработка тепла на горячее водоснабжение определяется по формуле:

Гкал/год

где:

- средняя тепловая нагрузка потребителей на систему горячего водоснабжения, Гкал/час. Z – число часов работы системы отопления в сутки, час. Z = 24 ч;

- коэффициент, учитывающий снижение среднечасового расхода на ГВС в летний период. =0,8;

- температура водопроводной воды в летний период, °С. = 15 °С;

- температура водопроводной воды в зимний период, ° С. = 5 °С;

n_г - число суток в году. n_г = 365 суток;

- число суток отопительного периода. = 208 суток;

Расчет общей годовой выработки тепла на котельную

Общая годовая выработка тепла на котельную определяется по формуле:

Гкал/год

где:

- годовая выработка тепла на отопление, Гкал/год. - годовая выработка тепла на вентиляцию, Гкал/год. - годовая выработка тепла на горячее водоснабжение, Гкал/год.

Расчет годового расхода натурального топлива

Расчет годовой потребности натурального топлива (природного газа) на котельную:

м³/год

где:

1,2 – коэффициент, учитывающий потери тепла на собственные нужды котельной и в тепловых сетях;

- общая годовая выработка тепла, Гкал/год. = 2327,9 Гкал/год;

- низшая теплотворная способность природного газа, ккал/м³. = 7135 ккал/м³;

η – КПД котла в долях единиц. η = 0,925.

Расчет годовой потребности условного топлива

Рассчитаем годовую потребность условного топлива на котельную:

[кг.у.т./год], где:

1,2 – коэффициент, учитывающий потери тепла на собственные нужды котельной и в тепловых сетях;

- общая годовая выработка тепла, Гкал/год. 7000 – низшая теплотворная способность 1 кг условного топлива, ккал/кг;

η – КПД котла в долях единиц. η = 0,925.