Котлы-утилизаторы в сажевом производстве
Определение расходов горючих газов и воздуха
Теплота сгорания смеси газообразных топлив
Определение теоретической температуры продуктов сгорания
Коэффициент использования теплоты
Виды эксергии, используемые при анализе эффективности котла-утилизатора
Эксергетический баланс котла-утилизатора
Эксергетический КПД котла-утилизатора
Расчет экономии топлива
Навигация
Эксергетический баланс котла-утилизатора
Термодинамический анализ эффективности агрегатов энерготехнологических систем
39638
знаков
6
таблиц
0
изображений
7.2 Эксергетический баланс котла-утилизатора
Содержание эксергетического анализа составляют расчеты составляющих эксергетического баланса и эксергетического КПД.
В отличие от баланса энергии, баланс эксергии для любой установки может быть сведен лишь условно, если включить в число его составляющих эксэргию, потерянную в процессах преобразования энергии. Баланс эксергии может быть записан в двух формах, одна из которых имеет вид
, (7.10)
где 
– суммарная эксергия, поступающая в установку с потоками вещества и энергии; 
– суммарная эксергия, уходящая из установки; 
– сумма потерь эксергии в установке.
Суммарная эксергия, поступающая в котел-утилизатор складывается из следующих составляющих:
, (7.11)
где 
– химическая эксергия смеси отходящих газов с природным; 
– физическая эксергия потока указанных газов; 
– эксергия потока воздуха, поступающего в котел (на входе в воздухоподогреватель); 
– эксергия потока питательной воды, поступающей в котел (на входе в экономайзер).
Величина химической эксергии смеси отходящих газов с природным, поступающей за единицу времени в котел-утилизатор, приближенно вычисляется по формуле:
. (7.12)
Физическая эксергия смеси отходящих газов с природным:
. (7.13)
Поскольку природный газ поступает из окружающей среды, его физическая эксергия равна нулю. Тогда
, (7.14)
где
; 
– энтальпии отходящих газов, соответственно, при 
и 
.
Эксергия воздуха на входе в котел
, (7.15)
где 
, 
,
– энтальпии воздуха при 
и .
Эксергия питательной воды, поступающей в котел, находится в случае ее предварительного подогрева как
, (7.16)
где 
, 
– энтальпия и энтропия воды при 
и заданном давлении в котле (находятся по таблицам воды и водяного пара); 
, 
– энтальпия и энтропия воды при , 
.
С достаточной степенью точности и для воды могут быть вычислены по формулам 
и 
, где 
– теплоемкость воды: = 4,19 кДж/(кг×К).
Суммарный поток эксергии, уходящий из установки, складывается следующим образом:
, (7.17)
где 
– эксергия потока перегретого пара; 
– эксергия продуктов сгорания, покидающих котел (на выходе из экономайзера); 
– эксергия продуктов неполного окисления (химический недожог) смеси отходящих и природного газов в топке котла; 
– эксергия несгоревшего (физический недожог) топлива (для газообразных горючих = 0); 
– эксергия потока теплоты, теряемой через стенки котла в окружающую среду.
Эксергия потока перегретого пара
, (7.18)
где 
, 
– энтальпия и энтропия перегретого пара; , – энтальпия и энтропия воды при условиях окружающей среды.
Эксергия потока уходящих из котла продуктов сгорания
, (7.19)
где
.
Эксергия продуктов неполного окисления
. (7.20)
Эксергия потока теплоты в окружающую среду
, (7.21)
где
.
Потери эксергии обусловлены необратимостью процессов горения 
, теплообмена 
, трения и др., причем наибольший вклад вносят 
и 
, поэтому можно принять:
. (7.22)
Потери эксергии из-за необратимости процесса горения
, (7.23)
или
, (7.24)
где 
– эксергия продуктов сгорания в топке при адиабатной температуре горения:
. (7.25)
Здесь
.
Потери эксергии из-за конечной разности температур при теплообмене
между продуктами сгорания, с одной стороны, и водой, паром, воздухом, с другой
. (7.26)
Похожие работы
... на параметры и профиль ППТУ осуществляется с использованием ЕС ЭВМ и системы математических моделей, имитирующих функционирование энерготехнологических блоков. Проведено несколько серий расчетов на ЕС ЭВМ, которые отличаются по дискретным признакам типов и схем энерготехнологических блоков (с плазмопаровой и плазмокислородной газификацией, с плазмотермической газификацией, с внутрицикловой ...
... биогеохимический кругооборот. В социально-экономических системах около 90% материальных ресурсов переходит в отходы, а основное количество энергии используется в производстве и потреблении. Поэтому главной задачей промышленной экологии является нахождение путей для рационального использования природных ресурсов, предотвращения их исчерпания, деградации и загрязнения окружающей среды, а в конечном ...
... по энерготехнологической схеме. Потребность в энергии (пар) обеспечивается, в основном, за счет утилизации тепла реакций. 2.1 Технологический процесс фирмы “Kellogg” Предлагаемый технологический процесс предусматривает производство 1360 т/сутки жидкого безводного аммиака из природного газа. Проектом предусмотрена выдача продукционного аммиака при (+5)°С или (-33)°С. Основные стадии процесса ...
... пыли, °С до 100 Диаметр корпуса, мм 200 Число оборотов ротора, об/мин 350 Мощность привода, кВт 5,5 Габаритные размеры, LxBxH, мм 1300x744x554 3. Использование твердых отходов в качестве вторичных энергетических ресурсов и вторичных материальных ресурсов Термические методы уничтожения твердых BMP позволяют использовать энергетический потенциал отходов, а в случае комплексной переработки ...
0 комментариев