Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА НА ОСНОВЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Мусатаев Е.К. 1 Жумажан С.К. 1 Степанова О.А. 1
1 Государственный университет им. Шакарима
1. Батухтин А.Г., Пинигин В.В. Особенности теплового и эксергетического расчета котлоагрегатов ТЭС. – Изд-во «Академия Естествознания», 2013.
2. Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности: учеб. пособ. для вузов / Б.А. Соколов. – М.: Академия, 2008. (Высш. проф. образование. Энергетика).
3. Кибарин А.А. Режимы работы и эксплуатация котельных установок: учеб.пособие / А.А. Кибарин. – Алматы: АИЭС, 2008.

Как известно, эксергия системы является показателем, характеризующим максимальную работоспособность этой системы в обратимом процессе. В то же время, эксергия является формой неограниченно превратимой энергии, которая потребляется во всевозможных технологических процессах.

Эксергетический метод анализа позволяет вести сравнение различных энергетических систем на основе эксергетического баланса, который обладает более высокой точностью в сравнении с классическим тепловым.

Поскольку паровой котел является неотъемлемым объектом современных энергетических систем, действие которого направлено на непосредственное преобразование энергии топлива в энергию рабочего тела, то объективное определение КПД котельного агрегата в наибольшей степени оказывает влияние на правильность определения совершенства и эффективности всей энергетической системы, в состав которой он входит.

На основании «классического» термодинамического анализа данной составной единицы системы установлено, что паровые котлы имеют достаточно высокий уровень эффективности. Тем не менее, с позиций анализа, основанного на эксергетическом подходе к оценке эффективности паровых котлов, многими исследователями сделан вывод, опровергающий данный факт и доказывающий, что в составе действующих электростанций именно в котельном агрегате имеют место наибольшие потери эксергии[1].

Для расчетов выбраны три вида угля распространённых в Казахстане, качественные характеристики которых занесены в таблицу.

Качественные характеристики углей

Показатели

Единица измерения

Уголь

Каражыринскогоместорождения

Уголь Майкубинскогоместорождения

Уголь Карагандинского месторождения

Влага общая

%

14

18

14

Зольность

%

21,4

22

16

Низшая теплота сгорания

МДж/кг

18

16,7

20,7

Углерод

%

47

45,6

56

Водород

%

3,68

2,8

3

Азот

%

0,92

0,6

0,4

Кислород

%

12,74

10,7

10

Сера

%

0,26

0,3

0,6

ris31.tif

Графики зависимости КПД

Для сжигания угля был выбран котел ДКВР-10-13 с параметрами [2, 3]:

– расчётная паропроизводительность котла D=2,78 кг/c.

– абсолютное давление пара P=1,37 МПа.

– пар перегретый 250°С.

– температура питательной воды tп.в=100°С.

– продувка P=3 %.

По выбранной методике произведены расчеты и получены КПД брутто и эксергетический КПД котельного агрегата марки ДКВР – 10 – 13, при сжигании в нем выбранных углей. Полученные данные отображены на графиках (рисунок).

Заключение

Анализ полученных данных показывает, что КПД брутто котельного агрегата выше эксергетического КПД. И это связано, главным образом, с дополнительным учетом в методике эксергетического анализа величины составляющих потерь эксергии от необратимости процессов горения топлива и теплообмена в элементах котла.


Библиографическая ссылка

Мусатаев Е.К., Жумажан С.К., Степанова О.А. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА НА ОСНОВЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14703 (дата обращения: 30.11.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074