TOPLINSKA BILANCA, GUBICI, ISKORISTIVOST I POTROŠNJA GORIVA U GENERATORU PARE

Transcript

1 (Generatori are) List: TOPLINSKA BILANCA, GUBICI, ISKORISTIVOST I POTROŠNJA GORIVA U GENERATORU PARE Generator are je energetski uređaj u kojemu se u sklou Clausius-Rankineova kružnog rocesa redaje tolina sagorijevanja goriva na radni fluid (vodu / aru). T 5 T i= konst. 5 i= konst T k= konst. k= konst. 2 s h 4 5 i= konst. 5 2 k= konst. 2 4 v s

2 (Generatori are) List: 2 IZMJENA TOPLINE U GENERATORU PARE Tolina za zagrijavanje vode: z = c dt z = c m ( t t ) = c ( t ) 5 4 m i t4 Tolina za isarivanje vode: ( ) r = Ti s s 5 r = ρ ψ Unutarnja tolina isarivanja: ρ = u Vanjska tolina isarivanja: ψ = " ' u5 = u u " ( v v ) = ( v ') 5 v Budući da je r = u h = u v ( v " ' ) " u ' v r = h " h Tolina za regrijavanje are: Budući da je = c dt = c m m h = c t = h ' ( t t ) = c ( t t ) = " h h h i

3 (Generatori are) List: Tolina redana ogrjevnim ovršinama generatora are - U zagrijaču se voda obično zagrijava do temerature koja je 20 do 0 0 C niža od temerature isarivanja; - Iz isarivača (arnoga bubnja) izlazi ara koja ima malu vlažnost ( do 4 %), ovisno o kaacitetu i konstrukciji generatora are te izvedbi bubnja; - U regrijaču are, zbog relativno velikih brzina strujanja (20 do 40 m/s) nastaje ad tlaka (5 do 0%). T T ' i= konst T i T zv 5' 5 is ' T nv 4 zv x x= s t i - t zv =20 do 0 0 C x = 0,9 do 0,98 ', ad tlaka kroz regrijač are (5 do 0 %) Tolina redana zagrijaču vode (ekonomajzeru): zv m ( t5 ' t4 ) = c m ( tzv tnv = hzv hnv = c ) gdje se indeks zv odnosi na stanje zagrijane naojne vode, a indeks nv na stanje ulazne naojne vode.

4 (Generatori are) List: 4 Tolina redana isarivaču: is z zv ( h" h' ) hzv = h xr hzv = h h = h h = h' x ' ' 5' gdje se indeks z odnosi na stanje zasićene are. Tolina redana regrijaču are: = h h = h h' xr ' ' gdje se indeks odnosi na stanje izlazne regrijane are. Tolina redana međuregrijaču are: ' 8' T T~Tm ' 8 8' ' 7' ' 7 7' x m x= s m = h 8 h gdje je: h 7' entalija are na ulazu u međuregrijač, h8' - entalija are na izlazu iz međuregrijača. ' 7'

5 (Generatori are) List: 5 SHEMA TOKOVA GENERATORA PARE Para za grijanje Granice generatora are Dimni linovi Zrak Ventilator Predgrijač zraka Zagrijač zraka Zagrijač vode Naojna voda Para iz turbine u MP Odsoljavanje Međuregrijana ara Para za grijanje Voda za regulaciju tem. Gorivo Zagrijač goriva Pregrijana ara Para za rasršivanje Ulaz u ložište TOPLINSKA BILANCA GENERATORA PARE Tolina sadržana u gorivu (kemijska energija) Osjetna tolina goriva Osjetna tolina redgrijanoga zraka Tolina are za rasršivanje goriva GENERATOR PARE Gubici Tolina naojne vode Tolina vode za regulaciju temerature izlazne Tolina izlazne regrijane are Tolina izlazne međuregrijane are Tolina ulazne are za međuregrijavanje Tolina isuštene vode zbog odsoljavanja Gubitak osjetne toline izlaznih dimnih linova Gubitak toline zbog zračenja u okolinu Gubitak zbog neotuna izgaranja Gubitak zbog roadanja goriva kroz rešetku Gubitak zbog sadržaja gorivih sastojaka u eelu i šljaci Gubitak zbog letećeg koksa i čađe Gubitak zbog osjetne toline ostatka iz ložišta

6 (Generatori are) List: Tolina efektivno redana radnome fluidu (vodi / ari): Q ( h ) D ( h h ) D ( h h ) = D h ' nv m m, iz m, ul o nv Tolina redana generatoru are (u ložište): B lož = Q G G2 G G4 G5 G G7 Bilanca toline: 00 = g g g g g g g (%) ( %) 2( %) ( %) 4( %) 5( %) ( %) 7( %) = g g g g g g g gdje je: - iskoristivost generatora are - g gubitak toline zbog roadanja goriva kroz rešetku - g2 gubitak toline zbog neizgorenih sastojaka u eelu i šljaci - g - gubitak toline zbog letećeg koksa i čađe - g4 gubitak toline zbog neotuna izgaranja - g5 gubitak zbog osjetne toline ostataka iz ložišta - g gubitak zbog zračenja toline u okolinu - g7 gubitak zbog osjetne toline izlaznih dimnih linova - Q efektivno redana tolina radnom fluidu (kw) - B otrošnja goriva (kg/s) - lož tolina koja se dovodi u ložište o kg goriva (kj/kg G ) - h entalija izlazne regrijane are (kj/kg) - hnv entalija naojne vode (kj/kg) - hm,iz entalija izlazne međuregrijane are (kj/kg) - hm,ul entalija ulazne are u međuregrijč (kj/kg) - h' entalija vrele vode (kj/kg) - D količina izlazne regrijane are (kg/s) - D m količina međuregrijane are (kg/s) - D0 količina vode isuštene zbog odsoljavanja (kg/s) 7

7 (Generatori are) List: 7 GUBICI TOPLINE U GENERATORU PARE Gubitak toline zbog roadanja goriva kroz rešetku (g ): - Javlja se kod generatora are u kojima se izgaranje krutog goriva zbiva na rešetki(omičnoj ili neomičnoj); - Ovisi o vrsti goriva, vrsti ložišta i načinu izgaranja; - g (%) <2%. Gubitak toline zbog neizgorenih sastojaka u eelu i šljaci (g 2 ): - Ovisi o vrsti goriva i načinu izgaranja; - Raste s orastom eela u gorivu; - g 2(%) <2%. Gubitak toline zbog letećeg koksa i čađe (g ): - Javlja se kod generatora are loženih ugljenom rašinom; - Ovisi o načinu rada mlinova i oterećenju generatora are; - g (%) <%. Gubitak toline zbog neotuna izgaranja (g 4 ): - Ovisi o vrsti goriva i načinu izgaranja; - Nastaje zbog toga što dio ugljika ne izgori otuno u CO 2 ; - Kod tekućih i linovitih goriva je zanemariv; - g 4(%) <0,5%. Gubitak osjetne toline ostataka iz ložišta - eela i šljake (g 5 ): - Kada se šljaka odvodi u krutom stanju, ovaj gubitak je zanemariv; - Kod tekućeg odvoda šljake iz ložišta - g 5 ~2%. Gubitak zbog zračenja toline u okolinu (g ): - Ovaj gubitak je obično drugi o veličini gubitak toline u generatorima are; - Ovisi o stanju ozida i izolacije, te o kaacitetu i oterećenju generatora are(smanjuje se s orastom kaaciteta i oterećenja).

8 (Generatori are) List: 8 Utjecaj kaaciteta i oterećenja na gubitak zračenja u okolinu h h (50%) Gubitak h kod arcijalnoga oterećenja Gubitak h kod unoga (00 %) oterećenja h (00%) 50 % Gubitak osjetne toline izlaznih dimnih linova (g 7 ): - To je najveći gubitak toline generatora are; - Zavisi o izlaznoj temeraturi dimnih linova i o retičku zraka za izgaranje. tl Vlc l to ( t l, iz to ) g7 = gor lož 00 % Kaacitet Oterećenje g 7 (%) = gor V l c l tl to ( t l, iz to ) 00 lož gdje je: - gor iskoristivost količine goriva koja uzima u obzir gubitke mase goriva, odnosno: gor = - (g g 2 g ) - Vl volumen linova koji nastaju izgaranjem kg goriva (m n /kg G ); - cl srednja secifična tolina linova (kj/m n K); - lož tolina dovedena u ložište o kg goriva (kj/kg G ); - tl,iz temeratura izlaznih dimnih linova; - t temeratura okoline. o

9 (Generatori are) List: 9 ISKORISTIVOST I POTROŠNJA GORIVA Iskoristivost generatora are: ( ) = 00 % gi( %) = 00 g g2 % g % % % g4 % g5 % g g % ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 7( %) = gi ( g g g g g g ) = Iskoristivost količine goriva: g Iskoristivost ložišta: L ( g g ) gor = 2 g ( g g g g g ) = g L ri čemu: g L - gubitak zbog zračenja u okolinu, koji otada na ložište, a iznosi cca 40% do 0% od ukunoga gubitka g. 7 = D = Q B lož ( h hnv ) Dm ( hm, iz hm, ul ) Do ( h' hnv) ) B( H ) d zl g

10 (Generatori are) List: 0 Potrošnja goriva u generatoru are: B = D ( h hnv ) Dm ( hm, iz hm, ul ) Do ( h' hnv) ) ( H ) gdje je: H d - donja tolinska vrijednost goriva (kj/kg); - tolina utrošena za redgrijavanje zraka izvan generatora are; zl λ zl = VVz, min C z d tz to zl g ( t t ) z o [kj/kg G ] Za generator are ložen ugljenom rašinom, koeficijent retička zraka kojega dobavlja ventilator iznosi: λ V = λ λ lož λ m λ zz Shema dovoda zraka kod generatora are na ugljenu rašinu Ugljen PP2 MP PP ZV Predgrijač zraka Zrak (λ V ) t o Zrak t zl t zl ZZ t z λ Dimni linovi Mlin ( λ zz ) Zrak ( λ m ) ( λ lož )

11 (Generatori are) List: Za generator are s loživim uljem ili linom, koeficijent viška zraka kojega dobavlja ventilator iznosi: λ = λ V λ zz Shema dovoda zraka kod generatora are na loživo ulje ili lin PP2 MP PP ZV Predgrijač zraka Zrak (λ V ) t o Zrak t zl t zl ZZ t z Loživo ulje / lin λ Dimni linovi ( λ zz ) - λ - koeficijent viška zraka u ložištu; - λ lož - udio koeficijenta viška zraka koji rodire u ložište; - λm - udio koeficijenta viška zraka koji dolazi iz mlinova; - λzz - udio koeficijenta viška zraka koji se gubi kroz zagrijač zraka; - Vz,min - minimalna (teoretska) količina zraka za izgaranje o kg zraka (mn /kg G ); - tz - temeratura redgrijana zraka (iza arnoga grijača); - to - temeratura okolnoga zraka; - tzl - temeratura zagrijanoga zraka na ulazu u ložište; - g - tolina koja se dovodi u ložište redgrijavanjem kg goriva (tekućega) (kj/kg) - kod korištenja tekućega goriva koje se redgrijava rije ulaska u ložište; g = Cg ( tg to ) [kj/kg G ] ri čemu je: - C g - secifična tolina goriva (tekućega) (kj/kgk); - t - temeratura redgrijana goriva; g

12 (Generatori are) List: tolina koja se dovodi u ložište arom za rasršivanje o kg goriva (tekućega) (kj/kgg) - kod korištenja tekućega goriva koje se rasršuje omoću are; = d ( hr ho ) [kj/kg G ] ri čemu je: - d r - otrošnja are za rasršivanje kg goriva (kg /kg g ); dr ~ (0,05 do 0,08) kg /kgg - hr - entalija are za rasršivanje; - ho - entalija are kod okolnoga stanja.