|
чаться от рассчитанных на основе экспериментально установленных ОЦ и 0[, в пределах от -3,0 до +3,5%. Для жидких топлив значения эксергии, рассчитанные без использования QI и gB p, как правило, выше найденных с использованием последних на 0,5-3,5%. Необходимо отметить еще одно важное преимущество предложенной нами комбинированной методики по сравнению с другими, рассмотренными в настоящем разделе. Эта методика позволяет в явном виде находить такую важную характеристику, как энтропия топлива. Наши исследования показывают, что ее значение колеблется в пределах 1,5-3,8 кДж/ (кг-К) для твердых и от 5,2 до 8,3 кДж/ (кг-К) для жидких. Это позволяет сделать вывод о том, что предложение Бэра принимать энтропию технических топлив равной -1,0 кДж/ (кг-К) [17] может приводить к существенным ошибкам в расчетах. Выше было отмечено, что методика Ши Фана позволяет более точно учитывать состав топлив, в частности, наличие в них галогенов. Однако оценить это преимущество в своих расчетах мы не смогли, поскольку в справочной литературе по химическому составу отечественных топлив сведений о содержании галогенов нет. На основе этой комбинированной методики нами проведены массовые расчеты и установлены значения химической энергии и эксергии твердых и жидких топлив, применяемых в стране. В результате этой работы сформирована база таких важнейших характеристик топлив, как их низшая теплота сгорания, энтропия, химическая энергия и эксергия, которые могут широко использоваться при проведении всевозможных энергетических и термодинамических расчетов [55]. Таким образом, применение химической энергии и эксергии топлив для анализа эффективности использования энергии в энергетических и технологических процессах и установках позволит существенно скорректировать наши представления о достигнутых уровнях КПД различных технических систем. 53 |
9/. Это говорит о том, что принимаемое часто допущение о примерном равенстве эксергии твердых топлив их низшей теплоте сгорания является слишком грубым и в большинстве практических задач недопустимо Значения эксергии жидких топлив, рассчитанные но методике ШаргутаСтырыльской, как правило, на 1-4% превышают значение, полученное по методике Ранта. Величины эксергии твердых топлив, рассчитанные по методике ШиФана без использования калориметрических характеристик, могут отличаться от рассчитанных на основе экспериментально установленных и Ql, в пределах от -3,0 до +3,5%. Для жидких топлив значения эксергии, рассчитанные без использования и как правило, выше найденных с использованием последних на 0,5-3,5%. Необходимо отметить еще одно важное преимущество методики ШиФана по сравнению с другими, рассмотренными в настоящем разделе. Эта методика позволяет в явном виде находить такую важную характеристику, как энтропия топлива. Наши исследования показывают, что ее значение колеблется в пределах 1,5-3,8 кДж/ (кг-К) для твердых и от 5,2 до 8,3 кДж/ (кг-К) для жидких. Это позволяет сделать вывод о том, что предложение Бэра принимать энтропию технических топлив равной -1,0 кДж/ (кг-К) [16] может приводить к существенным ошибкам в расчетах. Выше было отмечено, что методика Ши-Фана позволяет более точно учитывать состав топлив, в частности наличие в них галогенов. Однако оценить это преимущество в своих расчетах мы не смогли, поскольку в справочной литературе по химическому составу отечественных топлив сведений о содержании галогенов нет. Сопоставление рассмотренных методик и получаемых по ним значений химической энергии и эксергии твердых и жидких топлив позволило нам отдать предпочтение комбинированной методике, в которой расчет 92. химической энергии осуществляется по методике Ши-Фана, а расчет эксергии ведется с использованием значений энтропии топлив, определяемых по методике Икуми-Луо-Вэна. На основе этой комбинированной методики нами проведены массовые расчеты и установлены значения химической энергии и эксергии твердых и жидких топлив, применяемых в стране. В результате этой работы сформирована база таких важнейших характеристик топлив, как их низшая теплота сгорания, энтропия, химическая энергия и эксергия, которые могут широко использоваться при проведении всевозможных энергетических и термодинамических расчетов [ 102]. 3.1.2. Тепловой и энергетический балансы парового котла. Энергетический и эксергетический KJ1Д Паровой котел один из важных и распространенных объектов в системах преобразования энергии. В схемах тепловых электрических станций он является звеном, в котором химическая энергия топлива преобразуется в термомеханическую энергию рабочего тела. Правильная оценка КПД этого звена, возможностей его повышения чрезвычайно важны и необходимы для определения эффективности всей системы энергоснабжения. Термодинамический анализ таких объектов, основанный только на первом начале термодинамики, показывает, что эффективность паровых котлов достаточно высока. Для иллюстрации приведен тепловой баланс котла ПК-10, взятый из [68] (табл. 3.5). Термический КПД котла, рассчитанный по данным этого баланса, составляет tj{ = 90,1%. Однако эксергетический анализ опровергает выводы о высокой эффективности котлоагрегатов. Он показывает, что на электростанциях именно в данном звене имеют место наибольшие потери эксергии. Данные, |