MILJÖLABORATORIET Nyttig energi vid ångproduktion

Transkript

1 MILJÖLABORATORIT Nyttig energi vid ångproduktion 008 Miljölaboratoriet i Trelleborg AB

2 Innehållsförteckning Inledning... System... 4 System... System... 7 System System...

3 Inledning Denna handledning visar exempel på hur den nyttiga energin vid ångproduktion kan bestämmas. Den nyttiga energin är lika med den energimängd som pannan levererar minus energiförluster och energiförbrukningar som kan relateras till ångproduktionen. xempel på dessa förluster och förbrukningar är: Värmning av spädvatten till följd av bottenblåsning. Värmning av spädvatten till följd av ångsotning. Uppvärmning av förbränningsluft. Förvärmning av eldningsolja. xempel på när energi skall adderas till den nyttiga energin är värmeåtervinning i samband med bottenblåsning. I följande flödesscheman över ång- och kondensatsystem förutsätts att mätningen av ångflödet alltid sker i punkt. Temperatur och tryck mäts i punkt om ångan är överhettad. Om ångan däremot är mättad mäts endast tryck eller temperatur i denna punkt. Matarvattentemperaturen mäts i punkt. I punkt tas den ånga ut som skall distribueras till förbrukare av nyttig energi och i punkt 4 återförs kondensat tillsammans med spädvatten. Den nyttiga energin är lika med skillnaden mellan energimängder i punkterna och 4. n energibalans ställs upp för en viss kontrollvolym. Summan av tillförd energi till denna skall vara lika med summan av bortförd. Med hjälp av energibalansen, uppgifter om levererad energimängd från pannan och uppskattade värden på energiförluster bestäms sedan den nyttiga energin. Varmhållningen av matarvattentanken med hjälp av ånga äger rum inom kontrollvolymen och påverkar därför inte energibalansen. Konvektionsförluster och förluster i form av avgasning från matarvattentanken försummas helt.

4 System nergiförluster/energiförbrukningar: Inga KONTROLLVOLYM PANNA 4 MATARVATTN- TANK Summan av tillförd energi är lika med summan av bortförd energi: Förklaringar: = 4 nergi i utgående ånga från panna. nergi i inkommande matarvatten till panna. nergi i nyttig ånga som distribueras till ångförbrukare. nergi i kondensat och spädvatten som återförs från ångförbrukare. Nyttig energi beräknas som skillnaden mellan och 4 : 4 Uttryck att beräkna: = ( ) ( ) Levererad energi från pannan beräknad som producerad ångmängd i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och matarvattnets entalpi i punkt. 4

5 System nergiförluster/energiförbrukningar: Bottenblåsning från matarvattentanken i punkt Sotningsånga i punkt 6 Bottenblåsning från ångdom och chockblåsning från bottentuber i pannan i punkt 7 6 KONTROLLVOLYM PANNA 4 7 MATARVATTN- TANK Summan av tillförd energi är lika med summan av bortförd energi: = Förklaringar: nergi i den ånga som går ut från pannan i punkt nergi i den andel av matarvattnet i punkt som senare går ut som ånga i punkt. nergi i den andel av matarvattnet i punkt som senare går ut som sotningsånga i punkt 6. nergi i den andel av matarvattnet i punkt som senare går ut som botten- och chockblåsningsvatten i punkt 7. nergi i nyttig ånga som distribueras till ångförbrukare. nergi i den kondensat- och spädvattenmängd som ångförbrukare återför och som är lika med ångmängden i punkt. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden avtappat

6 vatten i punkt nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden sotningsånga i punkt 6. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden avtappat vatten i punkt 7. nergi i den mängd vatten som blåses ut från matarvattentanken i punkt. Nyttig energi beräknas som skillnaden mellan och 4 : 4 Uttryck att beräkna: = ( ) ( 6 46 ) ( 7 47 ) ( 4 ) ( ) Levererad energi från pannan beräknad som producerad ångmängd i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och matarvattnets entalpi i punkt. ( ) 6 Förlust lika med sotningsångmängden i punkt multiplicerad med 46 skillnaden mellan matarvattnets entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4. ( 7 47 ) Förlust lika med bottenblåsningsmängden i punkt 7 multiplicerad med skillnaden mellan matarvattnets entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4. ( ) Förlust lika med bottenblåsningsmängden i punkt multiplicerad med 4 skillnaden mellan vattnets entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4. 6

7 System nergiförluster/energiförbrukningar: Förvärmning av eldningsolja med hjälp av ånga (punkt ) KONTROLLVOLYM PANNA 4 MATARVATTN- TANK Summan av tillförd energi är lika med summan av bortförd energi: = + Förklaringar: nergi i ångan som går ut från pannan i punkt. nergi i matarvattnet i punkt. 4 4 nergi i nyttig ånga som distribueras till ångförbrukare. nergi i den kondensat- och spädvattenmängd som ångförbrukare återför och som är lika med ångmängden i punkt. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden bortförd ånga i punkt. nergi i den mängd ånga i punkt som används för förvärmning av eldningsolja. Nyttig energi beräknas som skillnaden mellan och 4 : = ( ) ( 4 ) 4 7

8 Uttryck att beräkna: ( ) Levererad energi från pannan beräknad som producerad ångmängd i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och matarvattnets entalpi i punkt. ( ) nergiförbrukning för förvärmning av eldningsolja beräknad som 4 ångmängden i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4. 8

9 System 4 nergiförluster/energiförbrukningar: Drift av matarvattenpump med ånga som bortförs i punkt Uppvärmning av förbränningsluft med ånga i punkt 6 KONTROLLVOLYM PANNA 4 MATARVATTN- TANK 6 Summan av tillförd energi är lika med summan av bortförd energi: = Förklaringar: nergi i ångan som går ut från pannan i punkt. nergi i matarvattnet i punkt nergi i nyttig ånga som distribueras till ångförbrukare. nergi i den kondensat- och spädvattenmängd som ångförbrukare återför och som är lika med ångmängden i punkt. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden bortförd ånga i punkt. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden bortförd ånga i punkt 6. nergi i den mängd ånga i punkt som används för drift av matarvattenpump. 9

10 6 nergi i den mängd ånga i punkt 6 som används för värmning av förbränningsluft. Nyttig energi beräknas som skillnaden mellan och 4 : 4 Uttryck att beräkna: = ( ) ( 4 ) ( 6 46 ) ( ) Levererad energi från pannan beräknad som producerad ångmängd i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och matarvattnets entalpi i punkt. ( ) nergiförbrukning för drift av matarvattenpunp beräknad som 4 ångmängden i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och kondensatets/spädvattnets entalpi i punkt 4. ( 6 46 ) nergiförbrukning för uppvärmning av förbränningsluft beräknad som ångmängden i punkt 6 multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt 6 och kondensatets/spädvattnets entalpi i punkt 4. 0

11 System nergiförluster/energiförbrukning: Atomiseringsånga i punkt nergiåtervinning: Bottenblåsningsvatten i punkt 6 för förvärmning av spädvatten KONTROLLVOLYM PANNA 4 6 MATARVATTN- TANK 7 Summan av tillförd energi är lika med summan av bortförd energi: = Förklaringar: nergi i ångan som går ut från pannan i punkt. 6 4 nergi i den andel av matarvattnet i punkt som går ut som ånga i punkt. nergi i den andel av matarvattnet i punkt som går ut som botten- och chockblåsningsvatten i punkt 6. nergi i nyttig ånga som distribueras till ångförbrukare. nergi i den kondensat- och spädvattenmängd som ångförbrukare återför och som är lika med ångmängden i punkt.

12 4 46 nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter mängden sotningsånga i punkt. nergi i den spädvattenmängd i punkt 4 som ersätter bottenblåsningsmängden i punkt 6. nergi i den mängd atomiseringsånga som tas ut i punkt. 6 nergi i den bottenblåsningsmängd som tas ut i punkt 6. 7 nergi i bottenblåsningsmängden efter energiåtervinningen i punkt 7. Nyttig energi beräknas som skillnaden mellan och 4 : 4 Uttryck att beräkna: = ( ) ( 4 ) + ( 6 7 ) ( 6 46 ) ( ) Levererad energi från pannan beräknad som producerad ångmängd i punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och matarvattnets entalpi i punkt. ( ) nergiförlust i form av atomiseringsånga beräknad som ångmängden i 4 punkt multiplicerad med skillnaden mellan ångans entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4. ( 6 7 ) nergiåtervinning i bottenblåsning från panna beräknad som bottenblåsningsmängden i punkt 6 multiplicerad med skillnaden mellan entalpier i punkt 6 och 7. ( 46 ) 6 nergiförlust i form av bottenblåsning från panna beräknad som bottenblåsningsmängden i punkt 6 multiplicerad med skillnaden mellan matarvattnets entalpi i punkt och spädvattnets entalpi i punkt 4.