8-5. Эксергетические балансы 2

Для характеристики термодинамической эффективности работы печей составляются эксергетические балансы и определяются эксергетические к. п. д., представляющие отношение полезно усвоенной эксергии к эксергии затраченной. Потери эксергии делятся на внешние и внутренние. Внешние потери - это потери с отходящими газами, потери в окружающую среду и пр.; внутренними потерями являются невозвратимые потери, обусловленные необратимостью процессов горения, теплопередачи, смешения, присосов воздуха и др.

Из уравнения эксергического баланса:

можно получить равенство:

где ∑Eподв - сумма подведенных эксергий; ∑Eподв - сумма отведенных эксергии; S-EWn - сумма внутренних потерь эксергии.

В отличие от теплового баланса в эксергетическом балансе сумма отведенных эксергий всегда меньше суммы подведенных эксергий на величину внутренних потерь эксергии.

Анализ изменения эксергии в процессе позволяет оценить тепловую эффективность установки, выявить узлы установки, где имеют место потери эксергии, вскрыть причины этих потерь и наметить мероприятия по их уменьшению.

Особенно большими потерями эксергии сопровождается процесс горения, который всегда связан с теплоотдачей факела (продуктов горения), являющегося также необратимым процессом. Диссоциация газов увеличивает потерю эксергии. Эксергия увеличивается при нагреве исходных компонентов горения - топлива и воздуха (подогревается, как известно, только газообразное и иногда жидкое топливо, твердое топливо не подогревается). Если подогревается только воздух и не учитывается диссоциация газов, то коэффициент уменьшения необратимости по Шаргуту будет:

Здесь ∆eп.г - приращение эксергии продуктов горения, полученное в результате подогрева воздуха; ∆eисх - приращение эксергии воздуха при подогреве.