Какой КПД у дровяного котла? – может ли быть 90%?

Главная

Котлы и нагреватели

Какой КПД у дровяного котла? – может ли быть 90%?

Производители завлекают покупателя цифрами в рекламных буклетах, указывая завышенные КПД твердотопливных котлов. Но специалисты утверждают, что КПД дровяного и угольного котла не может быть больше 80% в принципе, опираясь на простые аргументы. Но это стендовый показатель, а эксплуатационный следует искать где то в пределах 75 – 65%. Почему КПД угольного и дровяного котлов такой низкий и можно ли его повышать…

Как можно определять КПД любого котла

КПД котла можно приблизительно узнать по температуре исходящих газов из теплообменника в дымоход. Т.е. можно что-то сказать о количество тепла от сгорания топлива которое вылетает в трубу.

Если температура исходящих газов на входе в дымоход порядка 100 — 120 градусов, значит КПД около 90% и это очень высокий показатель для котлов. Если же температура газов 150 — 170 градусов, значит КПД в районе 70 – 80 %, много тепла за наш счет идет на обогрев планеты.

Это, кстати, вредно для экологии. Поэтому во многих странах уже разрешают устанавливать только котлы конденсационные, которые отличаются значительно низкой температурой исходящих газов (меньше 50 градусов), а их КПД по обычной методике определяется как 110%.

КПД газового котла – 93%

Типичный газовый котел работает с КПД 93%, выбрасывает газы по короткому коаксиальному дымоходу на улицу. Этот дымоход имеет наклон вниз для стока воды, из него капает водичка (конденсат). В дымоходе температура газов уменьшилась до 55 градусов, меньше точки росы, поэтому из горячих газов в струе и на стенках дымохода образовывается роса.

Конденсационный котел уменьшает температуру исходящих газов менее 55 градусов на вторичном теплообменнике. На нем же и выпадает обильная роса, которая сливается в канализацию. Котел отдает не только энергию сгоревшего топлива, но и тепло фазового перехода паров в жидкое состояние, за счет этого его КПД выше 100%.

В обычном газовом турбированном котле конденсация происходит в дымоходе при подогреве горячими газами (100 градусов) идущего навстречу воздуха.

Что будет, если в твердотопливном котле сделать теплообменник, который бы забирал все тепло у газов, охлаждал бы их как в газовом котле, ведь это возможно…

Почему у твердотопливного дровяного, угольного котла низкий КПД

Что будет, если температура исходящих газов твердотопливного котла станет меньше 55 градусов? В отличие от газового, здесь в трубу летит сухая сажа, остатки дерева и угля, там находится «вся таблица Менделеева», металлы и минералы.

• Если из этих газов выпадет роса, то сразу образуется липкая кислотная смола – пластичная сажа, которая прилипает к стенкам теплообменника, как заводское покрытие. А если температура в дымоходе всегда будет ниже 55 градусов, то сечение трубы забьется этой смолой очень быстро.

Таким образом, при большом КПД твердотопливного котла, сразу же образуется смола, которая термоизолирует теплообменник, КПД быстро снижается до минимальных значений, температура газов возрастет, роса перестанет выпадать, сухая сажа будет вылетать в трубу в обычном режиме.

• Сделать так, чтобы температура газов твердотопливного котла была менее 55 градусов где-либо в системе – ошибка, влекущая лишь засорение, трудную очистку и мгновенное понижение КПД до неприличных значений, или прекращение работы котла вообще.

Нормально работающий твердотопливный котел, имеет теплообменник загрязненный  сыпучей сажей, температуру газов в котле обычно от 150 градусов, а на выходе высокого дымохода  — более 100 градусов, — соответственно и КПД твердотопливного котла будет порядка 70 – 75%.

Как повысить КПД твердотопливного котла

• Не нужно подавать в котел холодную обратку. Слишком холодный теплообменник, сам по себе будет охлаждать газы до выпадения росы на его поверхности с падением КПД. Необходимо защитить котел смесительным узлом, настроенным на 60 градусов, от холодной обратки.
• Желательно всегда эксплуатировать котел на номинальной мощности, с полным поступлением кислорода, не использовать режимы, когда горение уменьшается за счет прикрытия подачи воздуха. В период затухания выделятся много СО и сажи, КПД минимальный. Для оптимизации работы котла рекомендуется использовать буферную емкость, которая способна забирать всю энергию от одно топки.
• Регулярно чистить сухую сажу на теплообменнике, обметать котел при каждой растопке.

Предыдущая запись

Следующая запись

КПД и мощность твердотопливных котлов. Где вас обманывают?

Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.

Содержание

• 1 КПД твёрдотопливного котла
• 2 Почему не стоит доверять рекламе
• 3 Нестабильность твёрдого топлива
• 4 Неправильная подача воздуха
• 5 Холодные стенки котла
• 6 Круглосуточная потеря тепловой энергии
• 7 Необходимость постоянно следить за работой котла

КПД твёрдотопливного котла

Мощность твердотопливного котла системы отопления, а значит способность обогревать помещение – это конечно важный параметр, но не настолько, чтобы ставить его во главу угла. Нужно обратить внимание ещё и на то, сколько он потребляет топлива для этого. Соотношение данных затрат к количеству полезного тепла, выделенного котлом для обогрева дома называется коэффициентом полезного действия, или сокращённо КПД.

От чего зависит КПД твёрдотопливного котла (а соответственно и мощность)? В первую очередь от потерь полезного тепла, которое может происходить из-за недожога выделяемых при горении газов (благодаря чему кстати образуется сажа), качественных характеристик топлива и степени выброса в трубу энергии тепла. Об этих и других факторах, снижающих показатель КПД, будет рассказано далее.

Почему не стоит доверять рекламе

При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.

Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?

Нестабильность твёрдого топлива

Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.

Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.

Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4.3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.

Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.

Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.

Неправильная подача воздуха

От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени. Чтобы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).

Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.

После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.

Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.

Холодные стенки котла

Обычно вокруг твёрдотопливного котла смонтирована ёмкость с водой, которая, нагреваясь, циркулирует по дому. Наличие воды способствует охлаждению стенок котла. Это опять же приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Его остатки вылетают в трубу и оседают на ней в виде сажи, не принеся никакой пользы. Ситуация усугубляется довольно тесным пространством в топке, что так же снижает количество кислорода, и без того низкое.

Круглосуточная потеря тепловой энергии

Для поддержания нужной температуры в доме твёрдотопливный котёл должен работать 24 часа в сутки. Теперь представьте, сколько за это время полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов? КПД при такой работе никак не может быть 90%.

Здесь стоит упомянуть ещё такой тип котла, как пиролизный. В добавок к вышеуказанным недостаткам в его случае добавляется ещё два:

1. Круглосуточно работающий вентилятор потребляет электроэнергию.
2. Благодаря тому же вентилятору в котёл поступает избыточный кислород – снижается температура газов, они не успевают сгорать и улетают в трубу.

Ускоренное движение газов по трубе становится причиной снижения ещё одного параметра – КПД теплообмена. Из за особой конструкции котла пламя в нём не успевает догореть и поднимается в теплообменник, где и затухает, оставляя попутно сажу и выбрасывая в трубу не сгоревшие газы.

Необходимость постоянно следить за работой котла

В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.

Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Повышение эффективности котлов – ChemEnggHelp

Котлы являются источником энергии в виде пара, электричества или того и другого для промышленности. Они поставляют пар для различных отопительных нужд установки. Кроме того, обеспечиваем электроэнергией приводные двигатели и потребности в освещении, которые мы вырабатываем с помощью паровых турбин. Поэтому КПД котла напрямую связан с затратами на пар и электроэнергию. В промышленности мы обычно находим три типа котельных установок, как показано ниже:

• Только для подачи пара, это мы можем наблюдать на малых предприятиях, где давление парообразования находится в диапазоне 2 – 16 бар.
• Для выработки электроэнергии, как и на электростанциях, используются котлы высокого давления, работающие под давлением около 90 бар. Этот пар используется для запуска турбины для выработки электроэнергии.
• Другой тип установок предназначен как для подачи пара, так и для выработки электроэнергии на электростанциях, также известных как когенерационные котлы. Здесь мы видим, рабочее давление может быть в пределах 40 – 90 бар. Мы извлекаем пар из различных ступеней паровой турбины в зависимости от требований установки.

Мы можем разделить котлы на два класса: жаротрубные (также известные как дымогарные трубы) и водотрубные. В водотрубном котле вода циркулирует внутри труб. Котел высокого давления относится к этому типу, так как это будет экономичная конструкция. Так как высокое давление требует большой толщины корпуса. Так как толщина кожуха зависит от диаметра, то содержание воды в трубной части снизит стоимость котла.

Для жаротрубных котлов вода находится вне труб или, другими словами, горячие газы находятся в трубной части, а вода в межтрубном пространстве. К этому типу относятся котлы малой мощности и низкого давления.

В котле мы используем топливо для производства пара. Обычно используемыми видами топлива являются уголь, печное топливо и природный газ. Помимо этого, в качестве топлива также используются барды, багасса, рисовая шелуха, кокосовая скорлупа и городские сточные воды.

Для любой отрасли очень важна эффективная и безопасная работа котла. Это необходимо для прибыльности, устойчивого развития и соблюдения экологических норм. В этой статье мы обсудим, как рассчитать КПД котла. Кроме того, мы также обнаружим различные доступные возможности для повышения эффективности котла.

Содержание

Принципиальная схема котла

Чтобы понять процесс котла, вы можете обратиться к рисунку ниже. В нашем обсуждении мы рассматриваем угольный котел. Поскольку котлы, работающие на угле, более распространены в промышленности, чем котлы, работающие на мазуте и природном газе. Это связано с тем, что уголь является самым дешевым топливом и легко доступен. Принципы расчета и повышения КПД остаются одинаковыми для всех типов котлов.

Вы можете увидеть на схеме выше; мы используем уголь в качестве топлива и воздух для горения. Питательная вода поступает внутрь котла и превращается в пар, забирая тепло от сжигания угля. Поэтому энергия, преобразованная в пар, является областью нашего интереса. В то время как другие области вызывают озабоченность, такие как дымовые газы, продувка котлов, зола котлов, летучая зола и поверхностные потери тепла. Таким образом, при эксплуатации котлов нашей целью является поддержание и повышение эффективности котлов для повышения прибыльности и устойчивости бизнеса.

Соотношение пар/топливо и расчетный КПД котлов

Ниже приведены данные из различной литературы и основанные на опыте предприятий, которые вы можете использовать для сравнения:

КПД котла /кг угля) зависит от GCV (высшей теплотворной способности) угля. Для угля с более высокой ВТС мы получаем больше выработки пара на кг угля, и наоборот, для угля с низкой ВТС. В котле мы можем оценить КПД двумя способами, первый – прямым, а второй – косвенным.

Прямой метод

Используя прямой метод, мы можем рассчитать КПД котла по приведенной ниже формуле. В этом методе мы не учитываем различные потери энергии в котловом процессе.

Где, m = паропроизводительность (кг/ч), H _г = энтальпия пара (ккал/кг), H _л = энтальпия питательной воды (ккал/кг), W = скорость подачи угля (кг /ч), GCV = Высшая теплотворная способность (ккал/кг)

Косвенный метод

Косвенный метод основан на всех потерях в котле. При этом мы оцениваем все потери и вычитаем их из 100, чтобы получить косвенный КПД котла. Мы можем записать формулу косвенного метода эффективности следующим образом:

Общая потеря включает в себя следующие участники:

L1 = Потеря тепла с дымовым газом через стек

L2 = Потеря тепла с влажностью в топливе

L3 = Потеря тепла с влажностью в воздухе сгорания

L4 = тепло водород в топливе

             L5 = потери тепла из-за неполного сгорания и образования CO

              L6 = несгоревший углерод в летучей золе

              L7 = несгоревший углерод в золе котлового слоя

              L8 = потери тепла в окружающую среду (из-за излучения и конвекции)

Таким образом, общие потери = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7 + L8, вычесть это общая потеря от 100, чтобы получить косвенный КПД котла.

КПД угольного котла составляет 75–80 %. В идеале расчетная эффективность котла по обоим методам должна быть близкой друг к другу. Любой пробел говорит нам о неустановленных недостатках или особых причинах, таких как утечка воздуха, потери тепла из-за поврежденной изоляции, ошибка в данных GCV для угля и т. д.

Мы видим, что прямой метод определения КПД котла проще. В то время как косвенный метод включает в себя множество оценок потерь. Итак, теперь мы обсудим, как оценить различные потери, как показано ниже.

Расчет различных потерь в котлах

Потери тепла с дымовыми газами : или потери дымовых газов являются самым большим вкладом в общие потери. Как правило, она может находиться в пределах 8–12%. Это зависит от избыточного потока воздуха и температуры дымовой трубы. Обычно мы подаем 15% избыточного воздуха, чтобы обеспечить полное сгорание угля, и следует оптимизировать мониторинг % CO и % O2 в дымовых газах. Более высокий избыток воздуха снижает КПД котла. Кроме того, температура дымовой трубы поддерживается выше 150 ⁰ C, чтобы избежать возможности дождя из стека. Это приведет к образованию кислоты из-за присутствия SO2 в дымовых газах и впоследствии повредит дымовую трубу.

Где, M _a = Расход воздуха в котел (кг/ч), Cp _a = Теплоемкость воздуха (ккал/кг- ⁰ C), W = Скорость подачи угля (кг/ч) , GCV = высшая теплотворная способность угля (ккал/кг угля), T _a = температура окружающей среды ( ⁰ C), T _s = температура дымовой трубы ( ⁰ C)

Потери тепла при образовании воды из-за h3 в топливе : Для оценки нам нужен вес.% h3 в угле. Как вы знаете, уравнение горения h3 имеет вид H ₂ + 1/2O ₂ = H ₂ O. Следовательно, вы можете оценить потери тепла из-за образования воды, используя приведенное ниже уравнение.

Где, H ₂ = массовый % H ₂ в каменном угле, а остальное указано выше

Тепловые потери с влагой в топливе : Вы понимаете, чем выше влажность, тем выше потери энергии. Открытые угольные склады, являющиеся хранилищами сырья для котлов, чаще сталкиваются с этой проблемой в сезон дождей.

Где, M = массовый % влаги в угле

Потери тепла из-за влаги, присутствующей в воздухе :  однако эти потери незначительны и остаются на уровне <0,5%. Мы можем оценить его следующим образом:

Где, Ma = массовый расход воздуха для горения (кг/ч), H = влажность воздуха (масс. % воды в воздухе)

Несгоревший углерод в золе:  причиной значительных потерь и происходит плохое псевдоожижение и колебания соотношения воздуха и топлива. Более того, на эти потери существенно влияет гранулометрический состав частиц угля. Для котлов AFBC несгоревший углерод в золе может находиться в пределах 5-6%. Мы можем оценить потери из-за несгоревшего углерода в золе следующим образом:

Где, B _A = кг зольного остатка/кг угольного сырья, CB = массовый % углерода в золе

Несгоревший углерод в летучей золе : это потери из-за переноса мелких частиц несгоревшего углерода. Это происходит с летучей золой, которая улавливается электростатическими фильтрами. Для котлов AFBC она должна быть в пределах 2 – 3%. Мы можем оценить потери из-за несгоревшего углерода в летучей золе следующим образом:

Где, F _A = кг летучей золы/кг угольного сырья, CF = массовый % углерода в летучей золе

Соотношение донной золы и летучей золы составляет около 90%: 10% от общего содержания золы в угле.

Поверхностные теплопотери : Наконец, поверхностные теплопотери от изоляции в окружающую среду за счет излучения и конвекционного механизма теплопередачи. Для котлов меньшей мощности эти потери тепла находятся в диапазоне от 1,5 до 3%, а для котлов большой мощности, например, на тепловых электростанциях, они могут находиться в диапазоне от 0,2 до 1,0%.

Возможности повышения эффективности котлов

До сих пор мы обсуждали различные источники теплопотерь в котле. Теперь, имея это понимание, мы можем разработать различные возможности для повышения эффективности нашего котла.

• Надлежащая обработка воды очень важна перед подачей в котел. В противном случае это приведет к образованию накипи на трубах котла и снижению коэффициента теплопередачи. Кроме того, частая очистка увеличивает стоимость обслуживания и со временем приводит к повреждению трубок. Таким образом, контроль TDS и pH питательной воды очень важен для эффективной работы котла.
• Уголь следует хранить под навесом, чтобы исключить попадание пыли и избежать избыточной влажности в сезон дождей.
• Предварительный подогрев воздуха для горения с помощью горячих дымовых газов повысит эффективность котла. Согласно эмпирическому правилу 20 ⁰ C снижение температуры дымовой трубы уменьшит потребление угля примерно на 1%.
• Соотношение воздуха и угля очень важно для эффективного и полного сжигания угля. Ниже приведены различные факторы, влияющие на сжигание угля или эффективность котла:
  • Колебание соотношения воздух/топливо – чем выше соотношение, тем больше потери тепла через дымовую трубу. И, в случае более низкого отношения, будет неполное сгорание. Что увеличит образование CO. Следовательно, важен контроль избыточного воздуха, снижение содержания кислорода в дымовых газах на 2% может снизить расход топлива на 3%. Теоретически при 15% избытке воздуха концентрация кислорода в дымовых газах должна быть около 3%.
  • Размер частиц угля – мелкие частицы увеличивают потери несгоревшего углерода в летучей золе, в то время как более крупные частицы увеличивают потери несгоревшего углерода в золе. Поэтому правильный размер угольных частиц очень важен для эффективности котла.
  • Предварительный нагрев питательной воды котла – для предварительного подогрева питательной воды котла следует использовать имеющееся отработанное тепло внутри установки. Вы должны знать 6 ⁰ C повышение температуры питательной воды котла может уменьшить расход угля примерно на 1%.
  • Использование сажеуловителей – для очистки поверхности теплообмена. В топке котла отложение 3 мм сажи на трубе может увеличить расход топлива примерно на 2%.
  • Надлежащая теплоизоляция очень важна для снижения поверхностных теплопотерь. Любая поврежденная изоляция или оголенная поверхность нагрева в котельной системе должны быть изолированы, чтобы избежать ненужных потерь тепла.
  • Автоматизация продувки котла и рекуперация вторичного пара после продувки котла повысят эффективность котла.
  • Точный контроль параметров котла – ключ к достижению стабильно высокой эффективности котла. Различные параметры, такие как перепад давления в топке, давление в топке, процент O2 дымовой трубы, температура питательной воды, соотношение воздуха и угля, давление в котле должны контролироваться с помощью промышленной системы управления.

Заключение

В этом блоге я уверен, что вы получили представление о работе котла и сможете понять различные факторы, влияющие на эффективность котла. Таким образом, мы должны оценивать производительность действующих котлов на наших предприятиях и устранять пробелы для достижения контрольной эффективности котлов. Так вы сможете повысить прибыльность своего бизнеса.

Также стоит рассмотреть возможность цифровой трансформации работы котла. Эта цифровая трансформация процесса котла может открыть новый уровень производительности и возможностей для повышения эффективности работы. Это позволит вам добиться устойчивой и улучшенной эффективности котла с проверкой состояния активов, используя анализ данных в реальном времени. Более того, использование аналитики данных в режиме реального времени поможет вам заранее понять причины выхода котла из строя. И предпишет план корректирующих действий для нештатных условий процесса. Этот план действий устранит потребность в незапланированном останове для обслуживания котла. Это также поможет управлять непредсказуемой подачей и потребностью в работе котла.

Наконец, мы можем сказать, повысить эффективность котла, экономить энергию, повысить прибыльность бизнеса и сохранить окружающую среду.

Спасибо.

Эффективность сжигания угля, котлов и установок – метрические единицы

Перейти к основному содержанию

Род Хэтт

Род Хэтт

Главный технический директор Coal Combustion Inc.

Опубликовано 19 июля 2016 г.

+ Подписаться

Эффективность сгорания

Эффективность сгорания – это сколько углерода вы сожгли, предполагается, что большая часть водорода сгорает с летучими веществами. Обычно мы берем образец летучей золы (около 80% золы в единицах ПК) и проверяем потери при прокаливании (%LOI) золы, мы склонны приравнивать это к углероду, но могут быть некоторые проблемы.

, если есть проблемы, мы переключаемся на ккал/кг или % C в золе. Полубитуминозные угли обычно имеют менее 0,5% LOI.

Потери углерода = % золы/100 x 0,8 x % LOI,

Для типичного реактивного суббитуминозного индонезийского угля это будет 0,05 x 0,8 x 0,5 или 0,02% несгоревшего углерода

Эффективность сгорания равна

100 – % несгоревшего углерода, 100 – 0,02 = 99,98

, поэтому этот пример равен 99,98 или очень мало возможностей для улучшения. Для австралийского битуминозного угля с зольностью 14 и LOI 8% потери углерода составляют 0,9%. Эффективность сгорания составляет 99,1 % Это соответствует несгоревшему углю. 0,9% от 75 долларов США за тонну угля представляет собой 0,68 доллара несгоревшего угля на тонну сожженного угля. Ценность технологии сжигания заключается в том, чтобы получить значение LOI как можно ниже.

КПД котла — эффективность преобразования энергии угля в энергию пара. топливо, а не размер топлива. Доля размера угля или потери углерода такие же, как и при расчете эффективности сгорания, составляют менее 1% от общих потерь в диапазоне от 10 до 20%.

Более высокая влажность полубитуминозных углей обычно снижает эффективность со скоростью 1% эффективности на каждые 10% увеличения влажности по сравнению с углем сравнения, то есть уголь с влажностью 27% примерно на 1% менее эффективен, чем уголь с влажностью 17%. Основные потери происходят из-за превращения влаги в пар, после чего она выходит из дымовой трубы при температуре 150°C, поэтому вы теряете скрытую теплоту парообразования (~580 ккал/кг влаги) вверх по дымовой трубе. Типичные измельчители для ПК высушивают около половины всей влаги с помощью горячего воздуха, а пламя делает все остальное.

Сжигание водорода в воду указывает на то, что вы должны умножить водород (с поправкой на кислород, (H-Ox/8)) в угле на коэффициент 9, чтобы получить количество образовавшейся воды. 5% скорректированного водорода составляют эквивалент 45% влаги, так что вы можете видеть, что водород производит больше водяного пара, чем влаги в угле, но теряет примерно 585 ккал/кг водяного пара вверх по дымовой трубе.

Полубитуминозные угли с более высокой влажностью обычно содержат меньше водорода и больше кислорода, что помогает компенсировать более высокие уровни влажности. Эта потеря скрытого тепла в стеке — это именно то, что делает расчет Gross CV to Net CV. Он смотрит на полезное тепло в угле после удаления скрытой теплоты парообразования воды. Угли с высокой влажностью и высоким содержанием водорода имеют более высокие потери и, следовательно, большее снижение валовой теплотворной способности.

Чистый CV = Общий CV – ((% влажности/100) x 585 + ((H – (Ox/8))/100) x 9 x 585))

КПД электростанции обычно выражается как тепловая мощность или количество килокалорий, необходимое для производства киловатта электроэнергии. Очень эффективные сверхкритические блоки, использующие уголь с низким содержанием влаги, могут быть ниже 2270 ккал/кВт, средняя мощность угольных электростанций США в 2014 г. составляла 2650 ккал/кВт

. Вы получаете % эффективности, разделив 860 ккал/ч (равно одному киловатту) на тепловую мощность.

860/2240 = лучший завод в США с эффективностью 38,4%

860/2650 = 32,5% США 2014 г., в среднем по США

• Более дешевые поставки угля – влияние на выбросы CO2

  10 нояб. 2021 г.

• Понимание угольного бизнеса — линейные и экспоненциальные зависимости

  28 апр. 2020 г.

• Понимание угольного бизнеса — переход на уголь

  30 января 2020 г.

• Понимание угольного бизнеса — влияние ошибки выборки на цену

  12 декабря 2018 г.

  

• Понимание бизнеса угля – методы расчета теплоты

  15 июня 2018 г.

• Понимание угольного бизнеса — топочные и циклонные котлы

  16 мая 2018 г.

• Понимание угольного бизнеса — настройки сжигания угля

  24 апр. 2018 г.

• Понимание угольного бизнеса — расчет удельной теплоты

  26 марта 2018 г.