Українська   English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Определение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) при выработке тепловой энергии методом сжигания органического топлива (рассматриваться наиболее распространенное топливо для котельных – природный газ) – очень важная задача.

Для оценки эффективности работы любой технической системы используется обобщённый физический показатель – коэффициент полезного действия (КПД) системы, физический смысл которого есть отношение величины полученной полезной работы (энергии) к затраченной работе (энергии).

Коэффициент полезного действия (КПД) котельного агрегата определяют как отношение полезной теплоты, пошедшей на вы¬работку пара (или горячей воды), к располагаемой теплоте (теплоте, поступившей в котельный агрегат). На практике не вся полезная теплота, выработанная котлоагрегатом, направляется потребителям. Часть теплоты расходуется на собственные нужды. В зависимости от этого различают КПД агрегата по выработанной теплоте (КПД брутто) и КПД агрегата по теплоте, отпущенной потребителю (КПД нетто). КПД брутто котельного агрегата характеризует степень его технического совершенства, а КПД нетто — коммерческую экономичность.

КПД брутто котельного агрегата ηбр, %, можно определить методом прямого баланса или методом обратного баланса. КПД по уравнению прямого баланса применяется преимущественно при составлении отчетности за отдельный период (декада, месяц), а КПД по уравнению обратного баланса — при испытании котельных агрегатов. Определение КПД по обратному балансу значительно точнее, так как погрешности при измерении потерь теплоты меньше, чем при определении расхода топлива, особенно при сжигании твердого топлива.

1 ОПИСАНИЕ МЕТОДИК ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Методик определения КПД котлов большое количество, это связано с тем, что некоторые ученные предлагают использовать обобщенные характеристи топлива или путем только непосредствееных замеров. Из методов теплотехнических расчетов можно выделить метод приведенных характеристик топлива, основоположником которого является С.Я. Корницкий и обобщенный метод М.Б. Равича, методика теплотехнических расчетов по приведенным характеристикам топлива Я.В. Пеккера.

2 РАСЧЕТ КПД КОТЛА ДКВР-6,5/13

При анализе влияния содержания природного газа на КПД котла ДКВР-6,5/13 за базовый состав газа принимаем природный газ Ямбургского месторождения, состав которого совпадает с состав газа режимной карты котла.

Основным документом, определяющим порядок эксплуатации котлоагрегата является режимная карта, которая составляется организацией, имеющей на то полномочия, после проведения режимно-наладочных испытаний. В соответствии с «Правилами эксплуатации теплоэнергетических установок» периодичность проведения таких испытаний для газовых котельных составляет 3 года.

По данным, которые приведены в режимной карте котла, а именно давление газа перед горелками и расход природного газа для соответствующих режимов работы котла, находим КПД.

2.1 РАСЧЕТ КПД ПРЯМЫМ МЕТОДОМ

2.2 РАСЧЕТ КПД ПО МЕТОДИКЕ ПРИВЕДЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕККЕРА

Составление теплового баланса котлоагрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством теплоты, называемым располагаемой теплотой Qрр , и суммой полезно использованной теплоты Q1 и тепловых потерь Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. На основании теплового баланса вычисляется КПД и необходимый расход топлива.

КПД котлоагрегата (брутто) по обратному балансу по формуле:

(ηбр)=100-(q2+q3+q4+q5+q6), %

где q2 – потери теплоты с уходящими газами; q3 – потери теплоты в котлоагрегате с химическим недожогом; q4 – потери теплоты в котлоагрегате от механической неполноты сгорания топлива; q5 – потери теплоты от наружного охлаждения; q6 – потери с физической теплотой шлаков.

Среднестатистические данные по тепловым потерям q3, q4 приведены в нормативном методе тепловых расчетов по формулазх (1.19-1.20), потери теплоты q2, q5, q6 определяем расчетом, а результаты сведем в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 – Расчет КПД по методике приведенных характеристик Пеккера

Таблица 2.5 – КПД на базе высшей теплоты сгорания природного газа (метод обратного баланса)

2.3 КПД НА БАЗЕ ВЫСШЕЙ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА (МЕТОД ОБРАТНОГО БАЛАНСА)

Оценка эффективности работы котельной установки требует определения потерь теплоты и к.п.д. на базе высшей теплоты сгорания Qрр природного газа (метод обратного баланса) по формуле

(ηбр)=100-q2в-q3в-q5в, %

Числовое значение коэффициента полезного действия котельной установки брутто (ηбр), потери теплоты топлива с уходящими газами - q2в , потери теплоты топлива вследствие химической неполноты сгорания - q3в, потери теплоты топлива в окружающую среду -q5в , можно определить через их известные значения, определенные на базе низшей теплоты сгорания природного газа Qнр.

3 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

При определении действительного КПД котла обратным методом получаем такой график зависимости КПД от низшей теплоты сгорания представленный на рисунке 3.1. При расчетах данным методом на КПД в большей мере влияет именно теплота сгорания.

Рисунок 3.1 – Зависимость КПД котла определенного по обратному методу от теплоты сгорания.

При расчетe КПД по методике приведенных характеристик Пеккера на КПД влияют потери теплоты в котлоагрегате с химическим недожогом q3. Поэтому и зависимости строим учитывая этот фактор на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Зависимость КПД котла от потерь с химическим недожогом.

При расчете КПД . на базе высшей теплоты сгорания природного газа (метод обратного баланса) на результат влияют потери теплоты топлива с уходящими газами и потери теплоты топлива вследствие химической неполноты сгорания. Эта зависимость представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Зависимость КПД котла от потерь с химическим недожогом и уходящими газами.

Рассчитав КПД котла разными метода, результат представили виде зависимости КПД котла от низшей теплоты сгорания природного газа на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Зависимость КПД котла от потерь.

ВЫВОДЫ

Мы произвели расчет по разным методикам и получили разные результаты, это результат того, что погрешность никто не отменял и конечно же каждый ученый из составителей этих методик вводил что-то свое новое, чем-то принебрегал, что-то округлял.КПД брутто котельного агрегата (ηбр), %, можно определить методом прямого баланса или методом обратного баланса. КПД по уравнению прямого баланса применяется преимущественно при составлении отчетности за отдельный период (декада, месяц), а КПД по уравнению обратного баланса — при испытании котельных агрегатов. Определение КПД по обратному балансу значительно точнее, так как погрешности при измерении потерь теплоты меньше, чем при определении расхода топлива.

Таким образом, приминение различных методик определение КПД котлов позволяет в каждом конкретном случае учесть влияние основных определяющих факторов процесса сжигания топлива и определить выбросы в окружающую среду.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – Санк – Петербург,1998. –259с.
  2. Равич М. Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. – М.: Изд-во «Наука», 1966. – 416 с.
  3. Пеккер Я. Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива. – М.:Энергия, 1977. – 256 с.
  4. Тепловой расчeт котлов (Нормативный метод) [Текст]. – Издание третье, перераб. И допол.// Под ред. С.Н. Мочана, А.А. Абрютина, Г.М. Кагана, В.С. Назаренко. – Санкт-Петербург: РАО «ЕЭС России», АОО ВТИ, АОО НПО ЦКТИ, 1998. – 299 с.: ид.