Теплота сгорания по низшему пределу (без учета теплоты конденсации водяных паров).

Водяные пары возникают при любом про­цессе горения, например, при сгорании мета­на:

СН₄ + 2О₂ => СО₂ + 2 Н₂О.

Это означает, что в процессе сгорания топ­лива образуется водяной пар, который при остывании конденсируется. Низшая теплота сгорания меньше высшей теплоты сгорания на величину теплоты конденсации паров.

Низшая теплота сгорания — это количе­ство теплоты, которое высвобождается при полном сгорании топлива, если водяной пар при этом остывает до точки росы, но не кон­денсируется. Высшая теплота сгорания топ­лива (с учетом конденсации паров — прим. ред.) используется в расчетах топлива.

Товарное топливо (используемое в ФРГ - прим. ред.) имеет следующие значения тепло­ты сгорания (Q^P_н):

Q^p_н, кДж

Энергоноситель

42 700 на 1 кг 41 020 на 1 кг 39 770 на 1 кг 41 820 на 1 кг 31 800 на 1 кг 28 900 на 1 кг 29 300 на 1 кг 20 090 на 1 кг 10 460 на 1 кг 9 630 на 1 кг 15 490 на 1 кг 16 120 на 1 м³ 31950 на1м³ 37 500 на 1 м³ 35 880 на 1 м³ 93 210 на 1м³

Топочный мазут EL

Топочный мазут М

Топочный мазут S

Газойль (дизельное топливо)

Каменный уголь (Рур)

Доменный кокс

Газовый кокс

Бурый уголь в брикетах

Несортированный бурый

уголь (Саксония)

Несортированный бурый

уголь (Лаузиц)

Торф, воздушно-сухой

Городской газ

Природный газ L

Природный газ Н

Метан

Пропан

При этом одним из особенно важных с экономической точки зрения показателей яв­ляется стоимость теплоты. Он отражает в ко­нечном итоге стоимость 1 кВт • ч или 1 МДж. Расчет стоимости теплоты производится по следующей формуле:

Цена топлива

за тонну или м³

Стоимость теплоты = -----------------------,

теплота сгорания

(Q^p_н) топлива

© 780____________________________________

Однако сам по себе этот результат мало о чем говорит, так как решающее значение с экономической точки зрения имеет то обсто­ятельство, в каком соотношении котел дей­ствительно способен преобразовать имею­щуюся в топливе химическую энергию в теп­ловую. Отношение этих двух цифр между собой обозначается как коэффициент полез­ного действия котлоагрегата.

Стоимость полезной теплоты (или сто­имость теплоты нетто) определяется по сле­дующей формуле:

Стоимость

Стоимость ₌ теплоты брутто полезной теплоты КПД котлоагрегата

Стоимость полезной теплоты конкретно говорит о том, сколько в конечном итоге стоит производство 1 МДж или 1 кВт · ч.

Под удельной теплотой парообразова­ния понимают количество теплоты, необ­ходимой для преобразования 1 кг воды в сухой насыщенный пар той же темпера­туры.

Например, для преобразования 1 кг воды с давлением 1 бар при температуре 100 ˚С |з пар с температурой 100 °С требуется 2257,9 кДж = 0,6272 кВт · ч = 539ккал теп­лоты.

Теплота парообразования зависит от тем­пературы кипения и от давления. Она умень­шается с увеличением температуры и давле­ния. При критическом давлении пара, рав­ном 221,2 бар, и критической температуре, равной 374,15 °С, вода непосредственно пере­ходит в перегретый пар.

Ниже в таблице приведены давление и со­ответствующая ему температура пара, а так­же содержащееся в нем количество теплоты.

При этом стоимость полезной теплоты будет, конечно, всегда выше общей стоимости теплоты, так как КПД котлоагрегата состав­ляет меньше 100%. Современные котлы, рабо­тающие на технической воде, частично конден­сируют водяные пары топочных газов (дыма), а поэтому их КПД по отношению к низшей теп­лоте сгорания получается больше 100%.

Чтобы понимать процессы, происходящие в котельном агрегате при испарении воды, необходимо подробнее рассмотреть свойства пара.

Пар

Если вода нагревается до температуры точки кипения и при этом продолжается подвод теп­лоты, то образуется пар.

Температура, при которой вода кипит, на­зывается температурой кипения. Темпера­тура кипения зависит от давления и возрас­тает с его увеличением.

Дата добавления: 2015-07-10