Određivanje specifične referentne potrošnje goriva po proizvedenom GJ (Gcal) topline. Specifična potrošnja goriva za proizvodnju topline u TE

Kako pretvoriti tone ugljena u Gcal? Pretvorite tone ugljena u Gcal nije teško, ali za to najprije odlučimo u koje svrhe nam je to potrebno. Postoje najmanje tri opcije za potrebe izračuna pretvorbe postojećih rezervi ugljena u Gcal, a to su:

U svakom slučaju, osim u istraživačke svrhe, gdje je potrebno znati točnu ogrjevnu vrijednost ugljena, dovoljno je znati da se izgaranjem 1 kg ugljena prosječne ogrjevne vrijednosti oslobađa približno 7000 kcal. Za potrebe istraživanja također je potrebno znati gdje smo, odnosno iz kojeg ležišta, dobili ugljen.
Posljedično, spaljena 1 tona ugljena ili 1000 kg dobiveno je 1000x7000 = 7 000 000 kcal ili 7 Gcal.

Kalorijski razredi kamenog ugljena.

Za referencu: kalorijski sadržaj ugljena kreće se od 6600-8750 kalorija. U antracitu dostiže 8650 kalorija, ali se kalorijski sadržaj smeđeg ugljena kreće od 2000 do 6200 kalorija, dok smeđi ugljen sadrži i do 40% vatrostalnog ostatka – mulja. Istodobno, antracit slabo pali i gori samo uz jaku vuču, ali mrki ugljen, naprotiv, dobro pali, ali daje malo topline i brzo izgara.

Ali ovdje, iu bilo kojem od sljedećih izračuna, ne zaboravite da je to toplina koja se oslobađa tijekom izgaranja ugljena. A kod grijanja kuće, ovisno o tome gdje gorimo ugljen u peći ili kotlu, dobivate manje topline, zbog faktora učinkovitosti tzv. korisno djelovanje) uređaj za grijanje(čitaj kotao ili peć).

Za konvencionalnu peć ovaj koeficijent nije veći od 60%, kako kažu, toplina leti u dimnjak. Ako imate bojler grijanje vode u kući, učinkovitost može doseći strme uvezene, čitajte moderne kotlove 92%, obično za domaće kotlove na ugljen, učinkovitost nije veća od 70-75%. Stoga pogledajte u putovnicu kotla i pomnožite dobivenih 7 Gcal s učinkom i dobit ćete željenu vrijednost - koliko ćete Gcal dobiti trošenjem 1 tone ugljena na grijanje ili što je isto kao i pretvaranje tona ugljena u Gcal.

Potrošivši 1 tonu ugljena za grijanje kuće s uvezenim kotlom, dobit ćemo otprilike 6,3 Gcal, ali s konvencionalnom peći samo 4,2 Gcal. Pišem s konvencionalnom peći, jer postoji mnogo dizajna ekonomičnih peći, s povećanim prijenosom topline ili visokom učinkovitošću, ali u pravilu su velike i ne preuzima svaki majstor njihovo polaganje. Razlog je to s nepravilnim zidanjem ili čak s blagim kvarom ekonomična pećnica, pod određenim uvjetima moguće je pogoršanje ili potpuni izostanak vuče. U najboljem slučaju, to će dovesti do plakanja peći, njezini zidovi će biti vlažni od kondenzata, u najgori izostanak vuča može dovesti do smrti vlasnika od ugljičnog monoksida.

Koliko ugljena treba uskladištiti za zimu?

Sada se zadržimo na činjenici da sve te proračune radimo kako bismo znali koliko ugljena trebamo napraviti za zimu. Usput, u bilo kojoj literaturi i na našoj web stranici možete pročitati da, na primjer, za grijanje kuće površine 60 četvornih metara, trebat će vam otprilike 6 kW topline na sat. Pretvaranjem kW u Gcal dobivamo 6x0,86 \u003d 5,16 kcal / sat, odakle smo uzeli 0,86.

Sada je, čini se, sve jednostavno, znajući količinu topline potrebne za grijanje po satu, množimo je s 24 sata i količinu dana grijanja. Oni koji žele provjeriti izračun dobit će naizgled nevjerojatnu brojku. Dovoljno za 6 mjeseci grijanja mala kuća u 60 četvornih metara trebamo potrošiti 22291,2 Gcal topline ili uskladištiti 22291,2/7000/0,7=3,98 tona ugljena. Uzimajući u obzir prisutnost nezapaljivog ostatka u ugljenu, ova brojka se mora povećati za postotak nečistoća, u prosjeku je 0,85 (15% nečistoća) za kameni ugljen i 0,6 za mrki ugljen. 3,98/0,85=4,68 tona kamenog ugljena. Za smeđu, ova će brojka općenito biti astronomska, jer daje gotovo 3 puta manje topline i sadrži puno nezapaljivih stijena.

U čemu je greška, da, da 1 kW topline na 10 m kvadratna površina provodimo doma samo u mrazima, za Rostov regija, na primjer je -22 stupnja, Moskva -30 stupnjeva. Za ove mrazeve izračunava se debljina zidova stambene zgrade, ali, koliko dana imamo takvih mrazeva u godini? Tako je, maksimalno 15 dana. Kako biti, za pojednostavljeni izračun, za vlastite potrebe, možete jednostavno pomnožiti rezultirajuću vrijednost s 0,75.

Koeficijent od 0,75 izveden je na temelju usrednjavanja točnijih izračuna korištenih u određivanju potrebe za standardnim gorivom kako bi se dobila ograničenja za to isto gorivo u nadležnim tijelima industrijska poduzeća(gorgazy, regionalgazy, itd.) i naravno, službeno, ne možete ga koristiti nigdje osim za vlastite izračune. No, gornji način pretvaranja tona ugljena u Gcal, a zatim utvrđivanja potražnje za ugljenom za vlastite potrebe, prilično je točan.

Naravno, može se donijeti cjelovita metodologija za utvrđivanje potrebe za konvencionalnim gorivom , ali je prilično teško izvesti takav izračun bez pogrešaka, a u svakom slučaju, vlasti će ga prihvatiti samo od organizacije koja ima dopuštenje i ovlaštene stručnjake za izvođenje ovih izračuna. A osim gubitka vremena, neće ništa dati prostim građanima.

Možete napraviti točan izračun potrebe za ugljenom za grijanje stambene zgrade u skladu s naredbom Ministarstva industrije i energetike Ruske Federacije od 11. studenog 2005. br. 301 „Metode za određivanje normi za izdavanje besplatnog obroka ugljena za domaće potrebe umirovljenicima i drugim kategorijama ljudi koji žive u ugljenokopskim regijama u kućama sa grijanje peći i ima pravo da ga primi u skladu sa zakonom Ruska Federacija". Primjer takvog izračuna s formulama prikazan je na.

Za stručnjake poduzeća zainteresiranih za izračun godišnje potrebe za toplinom i gorivom, na svoju ruku možete pogledati sljedeće dokumente:

- Metodologija za određivanje potrebe za gorivom Moskva, 2003., Gosstroy 12.08.03.

- MDK 4-05.2004 „Metodologija za utvrđivanje potrebe za gorivom, električna energija te vode u proizvodnji i prijenosu toplinske energije i nositelja topline u sustavima komunalno grijanje”(Gosstroy Ruske Federacije, 2004.) ili dobrodošli kod nas, izračun je jeftin, izvršit ćemo ga brzo i točno. Sva pitanja na telefon 8-918-581-1861 (Jurij Olegovič) ili na e-mail naznačeno na stranici.

gdje je V y potrošnja referentnog goriva, kgf/h , - kalorijska vrijednost gorivo, kJ/kg; ili , zatim - ogrjevna vrijednost goriva, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - toplina koja se korisno koristi u kotlovskoj jedinici, kJ / h (kcal / h).

učinkovitost kotlovnice neto jedinica, koja uzima u obzir trošak toplinske i električne energije za vlastite potrebe, određuje se formulom, %:

,

gdje je Q 1 - korisna toplina koja se koristi u kotlovskoj jedinici, KJ / h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal \u003d 3600 kJ.

Potrošnja električne energije po satu za vlastite potrebe u kotlovnici W sn, kWh određuje se formulom

W sn \u003d (N dv + N ds + N mon) + W p + W pl + W zu,

gdje je N dv, N ds, N mon - snaga ventilatora puhala, dimovoda i pumpe za napajanje, kW; W p \u003d E r B - trošak električne energije za istovar, skladištenje i transport goriva s drobljenjem na putu opskrbe gorivom kWh; W pl \u003d E pl V - potrošnja energije za usitnjavanje, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - potrošnja energije za uklanjanje pepela, kWh.

gdje je Er specifična potrošnja energije za istovar, skladištenje i transport goriva uz njegovo drobljenje na putu dovoda goriva. Vrijednost E p = 0,6÷2,5 kWh/t goriva.

E pl - specifična potrošnja energije za usitnjavanje, kWh/t goriva. Približne vrijednosti E PL date su u tablici. jedan.

stol 1

Približne vrijednosti specifične potrošnje energije

za pripremu prašine E pl

Ezu - specifična potrošnja energije za uklanjanje pepela, vezana za 1 tonu proizvedene pare, varira od 0,3 do 1 kWh / tona pare, ovisno o vrsti goriva, sustavu za uklanjanje pepela i lokalnim uvjetima.

Potrošnja topline u kotlovskoj jedinici za vlastite potrebe, kW

gdje je potrošnja topline (pare) za deaerator, kJ/s; - potrošnja topline (pare) za objekte loživog ulja, kJ/s; - potrošnja topline (pare) za čišćenje ogrjevnih površina od naslaga pepela i troske; - potrošnja topline za grijanje zraka izvan kotlovske jedinice, kJ/s; – potrošnja topline (pare) za mlaznice loživog ulja; - potrošnja topline (pare) za pogon napojne pumpe, kW; B - potrošnja goriva, kg / s.

Određujemo neto učinkovitost kotlovske jedinice (), koja uzima u obzir samo troškove električne energije za pomoćne potrebe generatora pare prema formuli,%

.

U tablici. 2 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tijekom ispitivanja ravnoteže kotla PK-24.

tablica 2

Tablica izmjerenih parametara za kotao PK-24

Kraj stola. 2

U tablici. Na slici 3 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tijekom ispitivanja ravnoteže kotla TP-10.

Tablica 3

Tablica izmjerenih parametara za kotao TP-10

Kraj stola. 3

Tablica 4

Tablica rezultata proračuna

Test pitanja:

1. Kako se naziva specifična potrošnja referentnog goriva za proizvodnju 1 GJ topline?

2. Kako se zove toplinski krug bloka?

3. Nacrtajte tijek rada u petlji T-S dijagram i i-S (aka h-S).

4. Kako odrediti ekvivalentnu potrošnju goriva po proizvedenom GJ topline?

5. Kako ogrjevna vrijednost goriva utječe na specifičnu potrošnju referentnog goriva za proizvodnju 1 GJ topline?

6. Koje su vrijednosti ekvivalentne potrošnje goriva po GJ topline koju proizvode moderne TE? Procijenite znanje koje ste stekli u iskustvu o ekvivalentnoj potrošnji goriva za proizvodnju 1GJ topline s podacima dostupnim u literaturi.

materijalna sredstva

Izračun godišnje potražnje za proizvodnju toplinske i električne energije u glavnoj vrsti goriva:

gdje je P h.nom = mala potrošnja po 1 Gcal - nazivna satna potrošnja goriva za rad jedne kotlovske jedinice;

0,7 - koeficijent koji uzima u obzir vrijeme rada proizvodnje topline i električne energije;

1.1 - koeficijent koji uzima u obzir potrošnju goriva za kotlove za grijanje.

Rezervna potrošnja goriva:

gdje je R ch.res.top nazivni satni protok tijekom rada jedne kotlovske jedinice na rezervno gorivo.

Godišnja potrošnja električna energija za rad u proizvodnji toplinske i električne energije:

gdje je N el - specifična potrošnja električne energije za proizvodnju 1 Gcal topline, kWh / Gcal;

Godišnji proizvodni program za proizvodnju toplinske energije, Gcal/god.

Godišnji troškovi za kemikalije:

gdje je H x = 26 standardna potrošnja kemikalija za proizvodnju 1 Gcal toplinske energije, rub/Gcal

Godišnji troškovi vode:

gdje je Hw = 1,5 standardna potrošnja vode za proizvodnju 1 Gcal toplinske energije, Gcal.

Svi podaci dobiveni izračunom sažeti su u tablici. jedanaest.

Tablica 11

Potrošnja materijalnih i energetskih resursa

6. Obračun amortizacije

Odbici amortizacije utvrđuju se za svaku skupinu fondova za proizvodnju toplinske i električne energije prema formuli:

gdje je H A stopa amortizacije za potpunu obnovu ili remont dugotrajne imovine, %;

F sg - početni trošak.

N A - uključeno remont jednak je 15%.

Potpuni oporavak odgovara vrijednosti dugotrajne imovine.

Svi rezultati izračuna sažeti su u tablici. 12.

Tablica 12

Obračun amortizacije

7. Obračun godišnjih troškova poslovanja i troškova proizvodnje 1 Gcal toplinske energije

Naziv artikala za koje se obračunavaju godišnji troškovi poslovanja i postupak njihovog obračuna dat je u tablici. trinaest.

Tablica 13

Izračun troškova proizvodnje topline

dr.sc. prijepodne Kuznjecov, Moskovski energetski institut (TU)

Specifična potrošnja standardnog goriva za proizvodnju i opskrbu toplinskom energijom iz CHP za opskrbu toplinom potrošača je važan pokazatelj CHP rad.

U udžbenicima poznatim svim inženjerima energetike, to je prethodno bilo predloženo fizikalna metoda razdvajanje potrošnje goriva za proizvodnju toplinske i električne energije u TE. Tako, na primjer, u udžbeniku E.Ya. Sokolov "Oskrba toplinom i grijanje mreže» dana je formula za izračun specifične potrošnje goriva za proizvodnju topline u TE:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, gdje je 143 količina standardnog goriva, kg, kada se izgori, oslobađa se 1 Gcal toplinske energije; η k.s - učinkovitost kotlovske elektrane, uzimajući u obzir gubitke topline u cjevovodima pare između kotlovnice i strojnice (pretpostavlja se vrijednost 0,9). I u udžbeniku V.Ya. Ryzhkin "Termal elektrane» u primjeru proračuna toplinske sheme turbinskog postrojenja T-250-240 utvrđeno je da je specifična potrošnja goriva za proizvodnju toplinske energije 162,5 kg ekvivalenta goriva/Gcal.

Ova metoda se ne koristi u inozemstvu, a kod nas se od 1996. godine u RAO "UES of Russia" počela koristiti druga, naprednija, proporcionalna ORGRES metoda. Ali ova metoda također daje značajno precijenjenu potrošnju goriva za proizvodnju topline u CHP.

Najtočniji izračun troškova goriva za proizvodnju toplinske energije u TE dat je metodom učinkovitosti ekstrakcije, koja je detaljnije prikazana u članku. Proračuni temeljeni na ovoj metodi pokazuju da je potrošnja goriva za proizvodnju topline u TE s turbinama T-250-240 60 kg/Gcal, a u TE s turbinama T-110/120-12,8-5M - 40,7 kg/Gcal.

Razmotrimo metodu učinkovitosti odabira na primjeru CCGT CHPP s parnom turbinom T-58/77-6,7. Glavni pokazatelji rada takve turbine prikazani su u tablici iz koje je vidljivo da je njezin prosječni zimski režim rada odvod topline, a ljetni kondenzacijski. U gornjem dijelu tablice u oba načina rada svi parametri su isti. Razlika se pojavljuje samo u odabirima. To vam omogućuje pouzdano izračunavanje potrošnje goriva u načinu grijanja.

Parna turbina T-58/77-6.7 dizajnirana je za rad kao dio CCGT-230 s dva kruga u termoelektrani u moskovskoj četvrti Molzhaninovo. Toplinsko opterećenje - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW ili 140 Gcal / h). Promijeniti električna energija turbinsko postrojenje tijekom prijelaza iz režima grijanja u režim kondenzacije je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Učinkovitost ekstrakcije izračunava se prema sljedećoj formuli:

ηt \u003d N / Q r \u003d 18,9 / 162,8 \u003d 0,116.

Uz isto toplinsko opterećenje (586 GJ/h), ali uz odvojenu proizvodnju topline u kotlovnici daljinskog grijanja, potrošnja goriva će biti:

B K \u003d 34,1 .Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), gdje je 34,1 količina standardnog goriva, kg, koja tijekom izgaranja iznosi 1 GJ oslobođena toplinska energija; η rk. - Učinkovitost kotlovnice s odvojenom proizvodnjom energije (pretpostavljena vrijednost 0,9).

Potrošnja goriva u energetskom sustavu za proizvodnju topline u TE, uzimajući u obzir učinkovitost ekstrakcije:

gdje je η ks. - Učinkovitost kotlovnice zamjenskog IES-a; ηo - učinkovitost turbinskog postrojenja zamjenskog CPP-a; η e s. - učinkovitost električne mreže pri prijenosu električne energije iz zamjenskog IES-a.

Uštede goriva u kombiniranoj proizvodnji topline i električne energije u usporedbi s kotlovnicom za daljinsko grijanje:

Specifična potrošnja standardnog goriva za proizvodnju toplinske energije prema metodi odabira učinkovitosti: b t \u003d W t / Q g \u003d 7053/140 \u003d 50,4 kg / Gcal.

Zaključno, treba napomenuti da je metoda odabira faktora učinkovitosti znanstveno utemeljena, ispravno uzima u obzir procese koji se odvijaju u elektroenergetskom sustavu u uvjetima grijanja, jednostavna je za korištenje i može se široko koristiti.

Književnost

1. Ryzhkin V.Ya. Termoelektrane. M.-L.: Energija, 1967. 400 str.

2. Sokolov E.Ya. Opskrba toplinom i toplinske mreže. M.: Energoizdat, 1982. 360 str.

3. Kuznjecov A.M. Usporedba rezultata podjele potrošnje goriva na električnu i toplinsku energiju isporučenu iz TE razne metode// Energetika. 2006. broj 7. str. 21.

4. Kuznjecov A.M. Ušteda goriva pri pretvaranju turbina u način grijanja// Energetik. 2007. broj 1. S. 21-22.

5. Kuznjecov A.M. Ušteda goriva na jedinici s turbinom T-250-240 i pokazatelji učinkovitosti // Ušteda energije i tretman vode. 2009. broj 1. S. 64-65.

6. Kuznjecov A.M. Proračun uštede goriva i pokazatelja učinkovitosti turbine T-110/120-12.8-5M // Ušteda energije i tretman vode. 2009. broj 3. S. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Parne turbine CJSC UTZ za obećavajućim projektima PGU// Termoenergetika. 2009. broj 9. S. 6-11.