Расчет установки утилизации теплоты отходящих газов технологической печи

Расчет КПД  теплоутилизационной установки осуществляется по формуле:

                                         (74)

 

7. Эксергетическая оценка системы «печь - котел-утилизатор»

 

Эксергетический метод анализа энерготехнологических систем позволяет наиболее объективно и качественно оценить энергетические потери, которые никак не выявляются при обычной оценке с помощью первого закона термодинамики. В качестве критерия оценки в рассматриваемом случае используется эксергетический КПД, который определяется как отношение отведенной эксергии к эксергии подведенной в систему:

                                                               (75)

где Е_подв - эксергия топлива, МДж/кг;

Е_отв - эксергия, воспринятая потоком водяного пара в печи и котле-утилизаторе.

В случае газообразного топлива  подведенная эксергия складывается из эксергии топлива (Е_подв1) и эксергии воздуха (Е_подв2):

                                                          (76)

 кДж/кг;

                                                  (77)

где Н_н и Н_о - энтальпии воздуха при температуре входа в топку печи и температуре окру-жающей среды соответственно, кДж/кг;

Т_о - 298 К (25 °С);

ΔS - изменение энтропии воздуха, кДж/(кг К).

В большинстве  случаев величиной эксергии воздуха можно пренебречь, то есть:

 кДж/кг.                                (78)

Отведенная  эксергия для рассматриваемой системы складывается из эксергии, воспринятой водяным паром в печи (Е_отв1), и эксергии, воспринятой водяным паром в КУ (Е_отв2).

Для потока водяного пара, нагреваемого в печи:

                                            (79)

Дж/кг.

где G - расход пара в печи, кг/с;

Н_вп1 и Н_вп2 - энтальпии водяного пара на входе и выходе из печи соответственно, кДж/кг;

ΔS_вп — изменение энтропии водяного пара, кДж/(кг К).

Для потока водяного пара, получаемого в КУ:

                                             (80)

Дж/кг,

где G_n - расход пара в КУ, кг/с;

h^к_вп - энтальпия насыщенного водяного пара на выходе из КУ, кДж/кг;

h^н_в - энтальпия питательной воды на входе в КУ, кДж/кг.

Е_отв = Е_отв1 + Е_отв2,                                                            (81)

Е_отв =

+ = 2660,1 Дж/кг.