При эксплуатации котла на любом виде топлива зачастую возникает вопрос, какой расход топлива у котла? Ответить на этот вопрос можно как экспериментальным путем, посредством опыта, так и теоретически, с помощью расчетов.
Чтобы рассчитать расход топлива котлом необходимо знать три величины:
1. Теплопроизводительность (тепловая мощность, паропроизводительность) котла
2.Коэфиициент полезного действия котла
3.Низшую теплоту сгорания топлива на рабочую массу (др. названия – теплотворная способностью топлива, калорийность топлива)
Рассмотрим более подробно эти понятия.
Теплопроизводительность котла – количество произведенной котлом полезной тепловой энергии в единицу времени. Измеряется в МВт или Гкал/ч (1Гкал=1,16 МВт). Слово «полезной» означает, что это та часть энергии, которая вместе с теплоносителем выходит из котла к потребителю теплоты для использования в нужных (полезных) потребителю целях.
Паропроизводительность – количество пара производимого котлом в единицу времени. Измеряется в т/ч или кг/с (1т/ч=0,278 кг/с).
Перевод паропроизводительности в теплопроизводительность осуществляется по формуле:
где D-паропроизводительность, т/ч
– энтальпия пара на выходе из котла, кДж/кг
– энтальпия воды на входе в котел, кДж/кг
Например, для наиболее распространенного в котлах малой мощности давления насыщенного пара, Ризб.=1,3 МПа, 1 т пара/ч=0,65 МВт.
Низшей теплотой сгорания называют количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг (для жидкого и твердого) или 1 м3 (для газообразного) топлива, за вычетом теплоты конденсации (парообразования) водяного пара.
Теплота сгорания на рабочую массу означает, что теплота сгорания определена для состояния (рабочего состояния) топлива, в котором оно поступает к потребителю для сжигания в топке котла.
Почему для расчета используют низшую теплоту сгорания? В подавляющем большинстве случаев, водяные пары, образовавшиеся в процессе сгорания топлива, покидают котел, вместе с дымовыми газами не сконденсировавшись. Это значит, что теплота парообразования (конденсации), содержащаяся в водяных парах, рассеивается в атмосфере и никак не используется в котле (исключение составляют конденсационные котлы).
Значение низшей теплоты сгорания топлива можно узнать в удостоверении о качестве топлива, из паспорта качества газа, из справочной литературы, а также из результатов лабораторных испытаний топлива.
Коэффициент полезного действия (КПД) котла – отношение полезно используемой в котле теплоты ко всей располагаемой теплоте, внесённой в топку и полученной от сжигания топлива.
Расчетный КПД котла прописан в руководстве по эксплуатации котла. Эксплуатационный КПД содержится в режимной карте котла (в ней же указывается и расход топлива).
Регулирование расхода угля частотным преобразователем
Расход топлива котла рассчитывается по формуле
где Q – теплопроизводительность котла, МВт
– низшая теплота сгорания рабочего топлива, МДж/кг
– коэффициент полезного действия котла, %
Удельный расход топлива это масса топлива необходимая для выработки 1 МДж тепловой энергии. Измеряется в кг/ГДж или кг/Гкал.
Удельный расход натурального топлива рассчитывается по формуле
где В – расход топлива в кг/ч;
Q – теплопроизводительность котла в МВт.
Удельный расход условного топлива рассчитывается по формуле
где В – расход топлива в кг/ч,Q – теплопроизводительность котла в МВт,
— низшая рабочая теплота сгорания в МДж/кг
Если вы испытываете затруднения при расчетах расхода топлива, то переходите на страницы, где есть возможность заказать:
— Расчет расхода топлива котельной.
— Расчет расхода топлива котлом.
В таблице 1 приведены расчетные расходы различных топлив для котлов мощностью 1 МВт. Средние величины КПД и теплоты сгорания топлив, используемые при расчете, также отражены в таблице.
Таблица 1 – Расчетные расходы топлив для котлов теплопроизводительностью 1 МВт
| Тип топлива | Низшая теплота сгорания топлива | КПД котла, брутто | Расход топлива (для котла мощностью 1 МВт) | Удельный расход натурального топлива | Удельный расход условного топлива |
|
МДж/кг (ккал/кг) | % | кг/ч |
кг/ГДж (кг/Гкал) |
кг у.т./ГДж (кг у.т./Гкал) | |
| Дизельное топливо |
43,12 (10300) | 90 | 93 |
25,8 (108,1) |
38 (159,1) |
| Мазут |
40,61 (9700) | 90 | 98 |
27,2 (114) |
37,7 (158) |
| Нефть |
43,96 (10500) | 90 | 91 |
25,3 (105,8) |
38 (158,7) |
| Керосин |
43,12 (10300) | 90 | 93 |
25,8 (108,1) |
38 (159,1) |
| Природный газ |
33,49* (8000*) | 91,5 | 117** |
32,5*** (136***) |
37,1 (155,4) |
| Сжиженный газ |
45,21 (10800) | 91,5 | 87 |
24,2 (101,2) |
37,3 (156,2) |
| Уголь каменный |
23,03 (5500) | 85 | 184 |
51,1 (214) |
40,2 (168,2) |
| Уголь бурый |
10,88 (2600) | 85 | 389 |
108,1 (452,3) |
40,1 (168) |
| Антрацит |
27,21 (6500) | 85 | 156 |
43,3 (181,4) |
40,2 (168,5) |
| Торф фрезерный |
8,5 (2030) | 82 | 516 |
143,3 (600) |
41,6 (174,1) |
| Торф кусковой |
10,72 (2560) | 82 | 410 |
113,9 (476,7) |
41,7 (174,4) |
| Дрова влажностью 40% |
10,21 (2440) | 86 | 410 |
113,9 (476,7) |
39,7 (166,1) |
| Дрова влажностью 30% |
12,31 (2940) | 86 | 340 |
94,4 (395,3) |
39,7 (166,1) |
| Пеллеты подсолнечника |
17,42 (4160) | 86 | 240 |
66,7 (279,1) |
39,7 (165,9) |
| Лузга подсолнечника |
16,58 (3960) | 86 | 252 |
70 (293) |
39,6 (165,8) |
| Лузга гречихи |
14,65 (3500) | 86 | 286 |
79,4 (332,6) |
39,7 (166,3) |
| Лузга овса |
15,07 (3600) | 86 | 278 |
77,2 (323,3) |
39,7 (166,3) |
*- размерность в МДж/м3 (ккал/м3)
**- размерность в м3/ч
***- размерность в м3/ГДж (м3/Гкал)
Для быстрого расчёта расхода топлива с помощью таблицы 1, нужно табличную величину расхода топлива умножить на теплопроизводительность котла в МВт, результат получится в кг/ч.
В случае расчета паровых котлов предварительно нужно перевести паропроизводительность из т/ч в МВт по формуле (1).
При расчете с помощью таблицы следует помнить, что табличное значение расхода топлива приведены для средних значений низшей теплоты сгорания топлива и КПД котла. Для более точного расчета необходимо пользоваться формулами описанными выше.
Примеры расчетов по таблице 1:
1) Для пеллетного котла мощностью 2,5 МВт расход топлива составит:
В=240*2,5=600 кг/ч
2) Для дизельного котла мощностью 3,15 МВт расход топлива составит:
В=93*3,15=293 кг/ч
3) Для парового котла паропроизводительнстью 4 т/ч насыщенного пара с давлением 1,3 МПа работающего на каменном угле расход топлива составит:
В=184*4*0,65=479 кг/ч
Здесь использован переводной коэффициент паропроизводительности в теплопроизводительность, равный 0,65 в этом конкретном примере.
Расход топлива опытным путем определяется в следующей последовательности:
1.Котел разжигается и выводится на стабильный режим работы, на котором необходимо замерить расход топлива.
2.После прогрева котла на стабильном режиме работы, засекается определенный период времени (например, 1 час — от начала до конца опыта) и измеряется масса (для твердого и жидкого) или объем (для газообразного) топлива сожженного за этот период.
3. Полученные данные обрабатываются по формуле
где В – расход топлива, (твердого или жидкого) кг/ч, (газообразного) м3;
M – масса (или объем) топлива сожженного за время опыта, кг (м3);
t – время опыта, ч.
При КПД современного твердотопливного котла (на угле) на уровне 85% получим, что котел полезной мощностью 20 кВт расходует в час около 4 кг топлива (при максимальной мощности).
В каком документе описан данный метод, если не секрет?
котел паровой ДКВР 2,5-14-с. На какие документы надо сослаться для составления отчета по месячному расходу угля
Правильней всего будет сослаться на режимную карту котла.
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста что за значения 360000 и 3.6 в формулах 2 и 3 ?
Во 2-ой. Коэффициент перевода секунд в часы и процентов КПД в доли. Чтобы размерности левой и правой части уравнения сходились. Q в МВт=МДж/с=3600*МДж/ч. И при переводе КПД из % в доли делим КПД на 100, этот делитель переходит в числитель уравнения и получается 3600*100=360000.
В 3-ей. Аналогично. Коэффициент перевода часов в секунды и МДж в ГДж.