Целью составления баланса котла является определение КПД котла и расхода топлива.
Из уравнения прямого баланса котла расход топлива равен:
, м3/с, (1.1)где
- полное количество теплоты, полезно отданное в котле, кВт; - располагаемая теплота ,кДж/кг; - К.П.Д. брутто котельного агрегата, %.Для паровых котлов с пароперегревателем
равно: , кВт. (1.2)Здесь:
D – расход пара, кг/с (из задания);
- расход продувочной воды, кг/с (р – величина непрерывной продувки, принимается в пределах 2÷5% от D в зависимости от паропроизводительности котлоагрегата, параметров пара и количества ступеней испарения);hпе- энтальпия перегретого пара (в зависимости от давления Pпе и температуры tпе перегретого пара);
- энтальпия кипящей воды на линии насыщения при давлении в барабане Pб=1,1Pпе;hпв – энтальния питательной воды (в зависимости от давления Pпв и температуры tпв перегретого пара).
, кг/с. , кг/с.Pпе=4 МПа, tпе=440 °С, hпе=3308,7 кДж/кг.
, =1110,8 кДж/кг. МПа, tпв=145 °С, hпв=613,595 кДж/кг. =20,83(3308,7-613,595)+0,22(1110,8-613,595)=56248,4 кДж/кг.Располагаемая теплота на 1 м3 газообразного топлива
определяется по формуле: , кДж/нм3, (1.3)где
- низшая теплота сгорания рабочей массы топлива: =108H2+126,3CO+358,2CH4+560,5C2H2+590,6C2H4+637,3C2H6+912,3C3H8++1186,5C4H10+1460,8C5H12+235H2S;
- теплота, внесённая поступающим в котлоагрегат воздухом, подогретым вне агрегата отборным паром или водой; - физическая теплота топлива; - теплота, внесённая в котел паровым дутьём; - теплота, затраченная для разложения карбонатов (для сланцев). кДж/нм3. =0 (воздух вне агрегата не подогревается). =0 (паровое дутьё отсутствует). =0 (газообразное топливо). =35880,1 кДж/нм3.К.П.Д. брутто котельного агрегата определяется по обратному балансу котла:
, %, (1.4)где
- потери теплоты с уходящими газами, %; - потери теплоты от химической неполноты сгорания, %; - потери теплоты от механической неполноты сгорания, %; - потери теплоты от наружного охлаждения, %; - потери теплоты с физическим теплом шлаков, %.В общем случае:
, %, (1.5)