Методика теплотехнических расчетов и измерений

   Режимно-наладочные испытания котлов № 1,2 проводились по методике, основанной на методе обратного баланса, принятой в
ООО "Петербургтеплоэнерго". При производстве замеров использовались стационарные измерительные приборы и переносные приборы
ООО «Петербургтеплоэнерго», в том числе и газоанализатор MRU Sigma.

   В процессе проведения испытаний выполнялись следующие измерения:

- расход топлива;

- давление воды на входе и выходе из котла;

- давление топлива в топливной магистрали;

- температура топлива и воздуха на горение;

- температура и состав газов за котлом;

- давление в газовом тракте котла.

  Расход газа измерялся счётчиком с вводом поправок на давление, температуру и стандартные условия.

  Фактический расход газа будет равен:

В_факт. = В_замер. ((Б_факт. + Р_факт./13,6)/ (273 + t_факт.))* 0,3855, м³/час

  где: В_замер.- расход газа, замеренный по прибору, м³/час,

  где: Б_замер.- фактическое (поданным метеослужбы) барометрическое давление, мм рт.ст.,

  где: Р_факт. – фактическое давление газа за регулятором , мм вод.ст.,

   где: t_факт. – фактическая температура, ^оС.

   Давление и температура газа измерялось на газопроводе в котельной.

  Максимальное содержание трехатомных газов в сухих продуктах сгорания определялось по формуле:                      

   RO^max₂ = (RO₂+ CO + CH₄)*100/(100-4,76*(O₂-0,4*CO-0,2*H₂-1,6*CH₄)),

  где: СО, СН₄, О₂, Н₂ - содержание в продуктах сгорания соответственно окиси углерода, метана, кислорода, водорода, полученное по результатам замеров в сечении за котлом.

  Коэффициент избытка воздуха α подсчитывался по формуле:

             α = N₂/(N₂-3,762*(O₂-0,5*CO-0,5*H₂-2*CH₄)),

  где: N₂ – содержание азота в продуктах сгорания.

  Отношение действительного и теоретического объемов сухих продуктов сгорания определялось по формуле:

               ĥ = RO^max₂/RO₂ + CO + CH₄

        Потери тепла с уходящими газами в балансовом сечении определялись по формуле:

               q₂ = 0,01*Z*(t_ух – t_хв), %

   где: Z – коэффициент, зависящий от состава уходящих газов и их температуры, принимается по таблице;

        t_ух – температура уходящих газов в точке замера;

        t_хв - температура воздуха на горение;

   Потери тепла от химической неполноты сгорания определялись по формуле:

           q₃ = (30.2СО + 25.8Н₂ + 85.5СН₄)*h/ Р

  где: h – коэффициент разбавления сухих продуктов сгорания;

              h = СО₂^max/CO₂

        Р – максимальное содержание сухих продуктов сгорания для данного вида топлива.

  Для определения тепловых потерь от наружного охлаждения котлоагрегата производится измерение температуры поверхности обмуровки (тепловой изоляции) котлов. Правая, левая, фронтовая, тыльная стенки и верх котла разбиваются на зоны с примерно равными значениями температур.

   Количество теплоты, Вт, теряемой с поверхности i-го участка, определяется по формуле:

.

  Полное количество теплоты Q5, Вт, определяется как сумма потерь всех участков:

   Суммарный коэффициент теплоотдачи , Вт/(м2×К), определяется как сумма коэффициентов теплоотдачи конвекцией и излучением:

.

  Коэффициенты теплоотдачи конвекцией  и излучением , Вт/(м2×К), определяются в зависимости от температур поверхности обмуровки Т_н и окружающего воздуха Т_вх по следующим зависимостям:

 – для вертикальной плоской поверхности;

 – для горизонтальной поверхности;

,

где С – коэффициент, принимаемый равным: 4,1¸4,7 Вт/(м2×К⁴) для стальной обшивки.

  Относительная величина тепловых потерь от наружного охлаждения котла определяется по формуле:

.

  При нагрузках, отличающихся от номинальной, вводится поправка по формуле:

  где  – величина потерь в окружающую среду при номинальной теплопроизводительности, %.

   Коэффициент полезного действия определяется по обратному балансу:

      ŋ_к = 100 – (q₂ + q₃ + q₅),%                     

    Тепловая нагрузка котла:

           Q_нагр. = 1,163 × B × Q_р^н , МВт/час 

  Теплопроизводительность котла:   

              Q = 1,163×B × Q_р^н × ŋ/1000000, МВт/час    

  Коэффициент полезного действия средневзвешенный «брутто» определяется из выражения:

        Ŋ_ср.взв^бр = Σ(Ŋ₁^бр* Q₁^к+…+ Ŋ_i^бр* Q_i^к)/ Σ(Q₁^к+…+ Q_i^к) %;

  Коэффициент полезного действия средневзвешенный «нетто» определяется из выражения:

         Ŋ_ср.взв^нетто= Ŋ_ср.взв^бр- q_сн %;

  Удельный расход условного топлива на 1 Гкал отпущенного котельной тепла:

        B _усл = 10⁸/7000* Ŋ_ср.взв^нетто, кг.у.т./Гкал.