Воп 51 Экономика оптимального использования промышленной котельной (энергетическая характеристика, характеристика относительных приростов расходов топлива котлом, оптимизация по условию минимума расхода топлива, оптимизация по условию минимума себестоимости)


Энергетические характеристики котлов. Расходные характеристики – это зависимости между количеством подводимого топлива и получаемой теплоты.

Составляются эти характеристики для установившегося режима и характерных условий эксплуатации, т.е. когда давление пара, температура питательной воды, вид топлива соответствуют нормам эксплуатации. Если при эксплуатации условия отличаются, то применяются нормы-поправки. Характеристики получают в результате испытаний котлов при разных тепловых нагрузках.

Расходные характеристики паровых котлов строятся на основе их тепловых балансов. Тепловой баланс может быть представлен в виде:

Qчас к = Q1 + ∆Q ,

где ∆Q = ∆Q2 + ∆Q3 + ∆Q4 + ∆Q5 + ∆Q6, ГДж/ч

где Q1 – полезно используемое тепло;

Q2 – потери тепла с уходящими газами;

Q3 – потери тепла от химической неполноты сгорания;

Q4 – потери тепла от механической неполноты сгорания;

Q5 – потери тепла в окружающую среду от наружной поверхности агрегата;

Q6 – потери тепла с физической теплотой шлаков.

Зависимость отдельных видов потерь от полезной нагрузки устанавливаются на основе испытаний парового котла (рис. 9.1).

Q





Q1

Q1min Q1mах

Рис. 9.1. Зависимость отдельных видов потерь от полезной нагрузки.

Характеристики строятся в пределах от минимальной нагрузки до максимальной. Минимальная нагрузка – наименьшая нагрузка, с которой котел может работать длительно без нарушения циркуляции или процесса горения. Обычно Q1min зависит от вида топлива и типа котла: для газа-мазута Q1min = 30% Qном; для твердого топлива Q1min = 50% Qном.

Максимальная нагрузка Q1max – наибольшая нагрузка, при которой котел может длительно работать без вредных последствий.

Расходная характеристика котла может быть представлена выражением (рис. 9.2):

В = 0,0342 (Q1 + ∆Q), тут/ч, где

0,0342 = 1/29,3

где 29,3 – теплота сгорания 1 тут, ГДж.

Удельный расход топлива:

bуд = 0,0342 (1 + ∆Q / Q1), тут/ГДж.


В,

тут/час потери


полезная теплота


Q1, ГДж/час

Рис. 9.2. Расходная характеристика котла.


Характеристика относительных приростов расхода топлива котлом (дифференциальная характеристика) отражает изменение часового расхода топлива при повышении отдачи теплоты на 1 ГДж/ч.

rк = ;

dQ1

d ∆Q

rк = 0,0342 1 + .

dQ1

Следовательно, для определения rк надо найти производную потерь по полезной нагрузке. Это делается путем аналитического или графического дифференцирования.

Взаимосвязь между удельным расходом топлива b, относительным приростом расхода топлива rк и кпд η. Тангенс угла наклона расходной характеристики к оси Q в каждой точке соответствует удельному расходу топлива b = В/Q. Как видно из рис. 9.3. угол наклона кривой, а следовательно, и его тангенс сначала уменьшаются, а затем в какой-то момент времени начинают увеличиваться. Соответственно и удельный расход топлива при росте нагрузки сначала снижается (bа >bб> bг), а затем вновь начинает возрастать (bб = bд).



В, 1

тут/час 2

д 3


б г

а


Q, ГДж/час

η

● ● ●

● ● ●

b


rк


Q, ГДж/час

I II III

Рис. 9.3. Взаимосвязь между удельным расходом топлива, относительным приростом расхода топлива и КПД котла.


В точке г удельный расход равен относительному приросту расхода топлива b = rк, т.к. луч совпадает с касательной, а относительный прирост расхода топлива численно равен тангенсу угла наклона касательной к энергетической характеристике. В этой же точке (г) достигается минимум удельного расхода топлива (b) и максимальное значение КПД:

0,0342*100

η = .

b

Зоны I и III характеризуются снижением КПД и невыгодны для нормальной работы энергооборудования. Наиболее предпочтительна работа в зоне нагрузок II, что соответствует наиболее экономичной работе агрегатов, КПД близок к максимальному.



Случайные файлы

Файл
89923.rtf
166493.rtf
76682-1.rtf
47388.rtf
133098.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.