Упрощенный эксергетический баланс котельного агрегата

3.5.1 Эксергия топлива с достаточной для приближенных практических расчетов точностью может быть принята равной низшей теплоте сгорания топлива, кДж/м³:

,

кДж/м³

 

3.5.2 Эксергия теплоты продуктов сгорания топлива, образующихся в топке котла, кДж/м³:

 

а) с воздухоподогревателем

где - температура окружающего воздуха, ;

- калориметрическая температура горения, ;

 

кДж/м³

б) без воздухоподогревателя

 

,

кДж/кг

 

3.5.3 Потери при адиабатном горении (без учета потери эксергии за счет теплообмена топки с окружающей средой), кДж/м³:

 

а) с воздухоподогревателем

,

кДж/м³

б) без воздухоподогревателя

,

кДж/м³

или в %

а) с воздухоподогревателем

,

.

б) без воздухоподогревателя

,

.

 

 

3.5.4 Определяем уменьшение эксергии продуктов сгорания за счет теплообмена в нагревательно – испарительной части котла, кДж/м³:

 

а) с воздухоподогревателем

,

кДж/м³

б) без воздухоподогревателя

,

кДж/м³

 

3.5.5 Приращение эксергии в процессе превращения воды в перегретый пар, кДж/м³:

а) с воздухоподогревателем

,

где - удельная энтропия перегретого пара и питательной воды, определяются по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара;

кДж/кг·К[1, с. 337];

кДж/кг·К[1, с. 334];

 

кДж/м³

б) без воздухоподогревателя

кДж/м³

или в %

а) с воздухоподогревателем

,

.

б) без воздухоподогревателя

,

.

 

3.5.6 Потеря эксергии от теплообмена по водопаровому тракту, кДж/м³:

а) с воздухоподогревателем

,

кДж/м³

 

б) без воздухоподогревателя

,

кДж/м³

или в %

а) с воздухоподогревателем

,

 

б) без воздухоподогревателя

,

.

 

3.5.7 Уменьшение эксергии продуктов сгорания за счет теплообмена в воздухоподогревателе, кДж/м³:

,

кДж/м³

 

3.5.8 Увеличение эксергии воздуха в воздухоподогревателе, кДж/м³:

,

кДж/м³

 

3.5.9 Потеря эксергии за счет теплообмена в воздухоподогревателе, кДж/м³:

,

кДж/м³

или в %

,

.

 

3.5.10 Составим эксергетический баланс котельного агрегата и определим эксергию уходящих газов, кДж/м³:

 

а) с воздухоподогревателем

,

 

 

Отсюда

кДж/м³

 

б) без воздухоподогревателя

,

Отсюда

,

кДж/м³

или в %

а) с воздухоподогревателем

,

.

б) без воздухоподогревателя

,

 

3.5.11 Определим среднетермодинамическую температуру при теплоподводе, К:

,

 

К

 

3.5.12 Эксергетический КПД котельного агрегата оценим через среднетермодинамическую температуру при теплоподводе, %:

 

а) с воздухоподогревателем

,

.

б) без воздухоподогревателя

,

 

 

 

Рис.6. Диаграмма Гроссмана-Шаргута для эксергетического баланса котельного агрегата

 

Тепловой расчет котла-утилизатора