Общее уравнение теплового баланса отопительного котла

Целями составления теплового баланса отопительного котла являются определение значений всех приходных и расходных статей баланса; расчет КПД отопительного котла; анализ расходных статей баланса с целью установления причин ухудшения работы отопительного котла. На основе такого анализа разрабатываются мероприятия по повышению энергетической эффективности отопительного котла.

В отопительном котле при сжигании топлива происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую энергию продуктов сгорания. Выделившаяся теплота топлива в отопительном котле расходуется на выработку полезной теплоты, содержащейся в паре или горячей воде, и на покрытие тепловых потерь.

В соответствии с законом сохранения энергии между приходом и расходом теплоты в отопительном котле должно существовать равенство, т.е.

Q_прих = Q_pacx

Для отопительных котлов, работающих на газообразном и жидком топливах, тепловой баланс обычно составляют на 1 м³ газа или на 1 кг жидкого топлива, находящегося при нормальных условиях (0°С и 0,1 МПа). Статьи прихода и расхода в уравнении теплового баланса имеют размерность МДж/м³ для газообразного и МДж/кг для жидкого топлива.

Поступившая в отопительный котел теплота от сжигания топлива называется также располагаемой теплотой. В общем случае приходная часть теплового баланса записывается в виде:

Q_прих = Q_p^p= Q_н^p (Q_н^с ) + Q_ф.т + Q_ф.в + Q_пар,

где Q_н^p — низшая теплота сгорания жидкого топлива в отопительном котле на рабочую массу, МДж/кг; Q_н^с — низшая теплота сгорания газообразного топлива на сухую массу, МДж/м³; Q_ф.т — физическая теплота топлива; Q_ф.в — то же, воздуха; Q_пар — теплота, вносимая в топку котла с паром.

Физическая теплота топлива Q_ф.т определяется по формуле:

Q_ф.т = c_тΔt_т,

где c_т — удельная теплоемкость топлива, для мазута или для газа; Δt_т — температура нагрева топлива, °С.

Мазут для снижения вязкости и улучшения распыления поступает в топку подогретым до температуры 80...120°С, поэтому физическая теплота учитывается при выполнении расчетов.

Учет Q_ф.т проводится только при сжигании газообразного топлива с низкой теплотой сгорания (например, доменного газа) при условии его подогрева (до 200...300°С).

Физическая теплота воздуха Q_ф.в учитывается лишь при подогреве его вне отопительного котла за счет постороннего источника (например, в паровом калорифере или в автономном подогревателе при сжигании в нем дополнительного топлива).

Теплота, вносимая в топку отопительного котла с паром, Q_nap при паровом распылении мазута учитывается в виде формулы

Q_nap=G_п(h_п-2,51),

где G_п — расход пара, кг, на 1 кг топлива (при паровом распылении мазута Gп = 0,3...0,35 кг/кг); h_п — энтальпия пара, МДж/кг; 2,51 — примерное значение энтальпии водяного пара в продуктах сгорания, покидающих отопительный котел, МДж/кг.

Расходная часть теплового баланса включает в себя полезно используемую теплоту Q_пол в отопительном котле, т.е. теплоту, затраченную на выработку пара (или горячей воды), и разные тепловые потери ∑Q_потерь, т.е.

Q_расх = Q_p^p = Q_пол + ∑Q_потерь = Q_пол + Q_у.г + Q_х.н + Q_н.о

или

Q_p^p= Q_пол + Q_у.г + Q_х.н + Q_н.о,

где Q_p^p— располагаемая теплота отопительного котла; Q_у.г — потери теплоты отопительного котла с уходящими газами; Q_х.н — потери теплоты отопительного котла от химической неполноты сгорания топлива; Q_н.о — потери теплоты от наружного охлаждения внешних ограждений котла.

Если обе части приведенного уравнения умножить на 100% и разделить на Q_p^p, то получим при установившемся тепловом режиме котла

100% = q_пол + q_у.г + q_х.н + q_н.о

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов

Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)

• Звоните по телефону - 8 (343) 380 23 40
• Пишите на почту -