Określenie jednostkowego referencyjnego zużycia paliwa na wytworzone GJ (Gcal) ciepła. Jednostkowe zużycie paliwa do wytwarzania ciepła w elektrociepłowniach

Jak przeliczyć tony węgla na Gcal? Przelicz tony węgla na Gcal nie jest to trudne, ale w tym celu najpierw zdecydujmy o celach, do których go potrzebujemy. Istnieją co najmniej trzy warianty konieczności obliczenia konwersji istniejących zasobów węgla na Gcal, są to:

W każdym przypadku, poza celami badawczymi, gdzie konieczna jest dokładna kaloryczność węgla, wystarczy wiedzieć, że spalenie 1 kg węgla o średniej kaloryczności uwalnia około 7000 kcal. Do celów badawczych trzeba też wiedzieć, skąd lub z jakiego złoża otrzymaliśmy węgiel.
W konsekwencji spalona 1 tona węgla lub 1000 kg otrzymała 1000x7000 = 7 000 000 kcal lub 7 Gcal.

Gatunki kaloryczne węgli kamiennych.

Na przykład: zawartość kalorii w węglu waha się od 6600-8750 kalorii. W Antracycie osiąga 8650 kalorii, ale zawartość kalorii w węglu brunatnym waha się od 2000 do 6200 kalorii, podczas gdy węgiel brunatny zawiera do 40% ognioodpornej pozostałości - szlamu. Jednocześnie antracyt słabo się rozpala i pali się tylko w obecności silnej trakcji, ale węgiel brunatny przeciwnie, dobrze się rozpala, ale daje mało ciepła i szybko się wypala.

Ale tutaj i w każdym z poniższych obliczeń nie zapominaj, że jest to ciepło uwalniane podczas spalania węgla. A ogrzewając dom, w zależności od tego, gdzie spalamy węgiel w piecu lub kotle, otrzymujesz mniej ciepła, ze względu na tzw. współczynnik sprawności (współczynnik przydatne działanie) Urządzenie ogrzewcze(czytaj kocioł lub piec).

W przypadku konwencjonalnego pieca współczynnik ten nie przekracza 60%, jak mówią, ciepło wlatuje do komina. Jeśli masz kocioł podgrzewanie wody w domu wydajność może osiągnąć strome importowane, czytaj nowoczesne kotły 92%, zwykle dla domowych kotłów węglowych, sprawność nie przekracza 70-75%. Dlatego zajrzyj do paszportu kotła i pomnóż otrzymane 7 Gcal przez sprawność, a uzyskasz pożądaną wartość - ile otrzymasz Gcal wydając 1 tonę węgla na ogrzewanie lub co jest równoznaczne z przeliczeniem ton węgla na Gcal.

Wydając 1 tonę węgla na ogrzewanie domu z importowanym kotłem, otrzymamy około 6,3 Gcal, ale z konwencjonalnym piecem tylko 4,2 Gcal. Piszę z piecem konwencjonalnym, ponieważ istnieje wiele konstrukcji pieców ekonomicznych, o zwiększonej wymianie ciepła lub wysokiej wydajności, ale z reguły są one duże i nie każdy mistrz zajmuje się ich układaniem. Powodem jest to, że z niewłaściwym murem lub nawet z niewielką awarią piekarnik ekonomiczny, w pewnych warunkach możliwe jest pogorszenie lub całkowity brak przyczepności. W najlepszym razie doprowadzi to do płaczu pieca, jego ściany będą wilgotne od kondensatu, w najgorsza nieobecność trakcja może prowadzić do śmierci właścicieli z powodu tlenku węgla.

Ile węgla należy przechowywać na zimę?

Zastanówmy się teraz nad tym, że robimy te wszystkie obliczenia, aby wiedzieć, ile węgla potrzebujemy na zimę. W każdej literaturze przy okazji i na naszej stronie można przeczytać, że np. o ogrzewaniu domu o powierzchni 60 metry kwadratowe, będziesz potrzebować około 6 kW ciepła na godzinę. Przeliczając kW na Gcal, otrzymujemy 6x0,86 \u003d 5,16 kcal / godzinę, skąd wzięliśmy 0,86.

Teraz wydawałoby się, że wszystko jest proste, znając ilość ciepła potrzebnego do ogrzewania na godzinę, mnożymy ją przez 24 godziny i ilość dni grzewcze. Ci, którzy chcą sprawdzić obliczenia, otrzymają pozornie nieprawdopodobną liczbę. Wystarczy na 6 miesięcy ogrzewania mały dom na 60 metrach kwadratowych musimy wydać 22291,2 Gcal ciepła lub magazynować 22291,2/7000/0,7=3,98 ton węgla. Biorąc pod uwagę obecność niepalnej pozostałości w węglu wartość tę należy zwiększyć o procent zanieczyszczeń, średnio 0,85 (15% zanieczyszczeń) dla węgla kamiennego i 0,6 dla brązu. 3,98/0,85=4,68 tony węgla kamiennego. W przypadku brązu ta liczba będzie ogólnie astronomiczna, ponieważ daje prawie 3 razy mniej ciepła i zawiera dużo niepalnych skał.

Jaki jest błąd, tak, że 1 kW ciepła na 10 m kwadratowy obszar w domu spędzamy tylko w mrozy, bo Obwód rostowski, na przykład jest -22 stopnie, Moskwa -30 stopni. W przypadku tych mrozów obliczana jest grubość ścian budynki mieszkalne, ale ile dni w roku mamy takie mrozy? Zgadza się, maksymalnie 15 dni. Jak być, dla uproszczonego obliczenia, do własnych celów, możesz po prostu pomnożyć wynikową wartość przez 0,75.

Współczynnik 0,75 został wyprowadzony na podstawie uśrednienia dokładniejszych obliczeń stosowanych przy określaniu zapotrzebowania na standardowe paliwo w celu uzyskania limitów dla tego samego paliwa w urzędach przedsiębiorstwa przemysłowe(gorgazy, regionalgazy itp.) i oczywiście oficjalnie nie można go nigdzie używać poza własnymi obliczeniami. Ale powyższa metoda przeliczania ton węgla na Gcal, a następnie określania zapotrzebowania na węgiel na własne potrzeby jest dość trafna.

Oczywiście można przywieźć kompletna metodologia określania zapotrzebowania na paliwo konwencjonalne , ale dość trudno jest wykonać takie obliczenia bez błędów, aw każdym razie władze zaakceptują je tylko od organizacji, która ma uprawnienia i certyfikowanych specjalistów do wykonywania tych obliczeń. A poza stratą czasu nic nie da prostym mieszczanom.

Możesz dokonać dokładnego obliczenia zapotrzebowania na węgiel do ogrzewania budynku mieszkalnego zgodnie z rozporządzeniem Ministerstwa Przemysłu i Energii Federacji Rosyjskiej z dnia 11 listopada 2005 r. Nr 301 „Metody ustalania norm wydawania bezpłatnej racji żywnościowej węgiel na potrzeby domowe emerytom i innym kategoriom osób mieszkających w rejonach górniczych w domach z ogrzewanie pieca, i uprawniony do otrzymania go zgodnie z prawem Federacja Rosyjska”. Przykład takiego obliczenia za pomocą wzorów przedstawiono poniżej.

Dla specjalistów przedsiębiorstw zainteresowanych obliczeniem rocznego zapotrzebowania na ciepło i paliwo, na własną rękę możesz sprawdzić następujące dokumenty:

- Metodologia określania zapotrzebowania na paliwo Moskwa, 2003, Gosstroy 12.08.03

- MDK 4-05.2004 „Metodyka określania zapotrzebowania na paliwo, energia elektryczna i wody w produkcji i przesyłaniu energii cieplnej i nośników ciepła w układach ogrzewanie miejskie”(Gosstroy Federacji Rosyjskiej, 2004) lub witaj u nas, obliczenia są niedrogie, wykonamy je szybko i dokładnie. Wszystkie pytania telefonicznie 8-918-581-1861 (Jurij Olegovich) lub przez e-mail wskazane na stronie.

gdzie V y to zużycie paliwa wzorcowego, kgf/h , - Wartość opałowa paliwo, kJ/kg; lub , a następnie - wartość opałowa paliwa, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - ciepło użytecznie w kotle, kJ / h (kcal / h).

sprawność kotłowni jednostka netto, która uwzględnia koszt ciepła i energii elektrycznej za własne potrzeby, określa wzór, %:

,

gdzie Q 1 - ciepło użytkowe wykorzystywane w kotle, KJ / h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal \u003d 3600 kJ.

Zużycie energii elektrycznej na godzinę na potrzeby własne w kotłowni W sn, kWh określa wzór

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

gdzie N dv, N ds, N mon - moc dmuchawy, oddymiania i pompy zasilającej, kW; W p \u003d E r B - koszt energii elektrycznej do rozładunku, przechowywania i transportu paliwa z kruszeniem go na ścieżce dostarczania paliwa kWh; W pl \u003d E pl V - zużycie energii na proszkowanie, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - zużycie energii do usuwania popiołu, kWh.

gdzie Er jest jednostkowym zużyciem energii do rozładunku, przechowywania i transportu paliwa z kruszeniem go na ścieżce podawania paliwa. Wartość E p = 0,6÷2,5 kWh/t paliwa.

E pl - jednostkowe zużycie energii na sproszkowanie, kWh/t paliwa. Orientacyjne wartości E PL podano w tabeli. jeden.

Tabela 1

Orientacyjne wartości jednostkowego zużycia energii

do przygotowania pyłu E pl

Ezu - jednostkowy pobór mocy na odpopielanie, odniesiony do 1 tony wytworzonej pary, waha się od 0,3 do 1 kWh/tonę pary, w zależności od rodzaju paliwa, systemu odpopielania i warunków lokalnych.

Zużycie ciepła w bloku kotłowym na potrzeby własne, kW

gdzie jest zużycie ciepła (pary) dla odgazowywacza, kJ/s; - zużycie ciepła (pary) dla instalacji oleju opałowego, kJ/s; - zużycie ciepła (pary) do czyszczenia powierzchni grzewczych z osadów popiołu i żużla; - zużycie ciepła do ogrzewania powietrza na zewnątrz kotła, kJ/s; – zużycie ciepła (pary) przez dysze oleju opałowego; - zużycie ciepła (pary) do napędu pompy zasilającej, kW; B - zużycie paliwa, kg / s.

Określamy sprawność netto jednostki kotłowej (), która uwzględnia tylko koszt energii elektrycznej na potrzeby pomocnicze wytwornicy pary zgodnie ze wzorem,%

.

W tabeli. 2 przedstawia wartości mierzonych parametrów podczas prób bilansowych kotła PK-24.

Tabela 2

Tabela mierzonych parametrów kotła PK-24

Koniec tabeli. 2

W tabeli. Na rysunku 3 przedstawiono wartości mierzonych parametrów podczas testów bilansowych kotła TP-10.

Tabela 3

Tabela mierzonych parametrów kotła TP-10

Koniec tabeli. 3

Tabela 4

Tabela wyników obliczeń

Pytania testowe:

1. Jak nazywa się jednostkowe zużycie paliwa wzorcowego do wytworzenia 1 GJ ciepła?

2. Co nazywa się obwodem termicznym bloku?

3. Narysuj przepływ pracy w pętli w Schemat T-S i i-S (aka h-S).

4. Jak określić ekwiwalentne zużycie paliwa na wytworzone GJ ciepła?

5. Jak wartość opałowa paliwa wpływa na jednostkowe zużycie paliwa wzorcowego do wytworzenia 1 GJ ciepła?

6. Jakie są wartości ekwiwalentnego zużycia paliwa na GJ ciepła wytworzonego przez nowoczesne TPP? Oceń wiedzę zdobytą w doświadczeniu ekwiwalentnego zużycia paliwa do wytworzenia 1GJ ciepła z danymi dostępnymi w literaturze.

zasoby materialne

Obliczanie rocznego zapotrzebowania na produkcję ciepła i energii elektrycznej w głównym gatunku paliwa:

gdzie R h.nom = cienkie zużycie na 1 Gcal - nominalne godzinowe zużycie paliwa do pracy jednego kotła;

0,7 - współczynnik uwzględniający czas pracy produkcji ciepła i energii elektrycznej;

1,1 - współczynnik uwzględniający zużycie paliwa do kotłów grzewczych.

Rezerwowe zużycie paliwa:

gdzie Р c.res.top jest nominalnym godzinowym natężeniem przepływu podczas pracy jednego bloku kotłowego na paliwie rezerwowym.

Roczne zużycie energia elektryczna do obsługi produkcji ciepła i energii elektrycznej:

gdzie N el - jednostkowe zużycie energii elektrycznej do wytworzenia 1 Gcal ciepła, kWh / Gcal;

Roczny program produkcji energii cieplnej, Gcal/rok.

Roczne koszty chemikaliów:

gdzie H x = 26 to standardowe zużycie chemikaliów do produkcji 1 Gcal energii cieplnej, rub/Gcal

Roczne koszty wody:

gdzie Hw = 1,5 to standardowe zużycie wody do wytworzenia 1 Gcal energii cieplnej, Gcal.

Wszystkie dane uzyskane w obliczeniach podsumowano w tabeli. jedenaście.

Tabela 11

Zużycie zasobów materiałowych i energetycznych

6. Kalkulacja odpisów amortyzacyjnych

Odpisy amortyzacyjne ustalane są dla każdej grupy funduszy produkcji ciepła i energii elektrycznej według wzoru:

gdzie H A jest stawką amortyzacji dla pełnej renowacji lub remontu środków trwałych,%;

F sg - koszt początkowy.

N A - włączony wyremontować wynosi 15%.

Pełny odzysk odpowiada wartości środków trwałych.

Wszystkie wyniki obliczeń zestawiono w tabeli. 12.

Tabela 12

Kalkulacja odpisów amortyzacyjnych

7. Obliczanie rocznych kosztów eksploatacji i kosztów produkcji 1 Gcal energii cieplnej

Nazwę artykułów, dla których obliczane są roczne koszty eksploatacyjne oraz procedurę ich obliczania podano w tabeli. 13.

Tabela 13

Kalkulacja kosztów produkcji ciepła

doktorat JESTEM. Kuzniecow, Moskiewski Instytut Energetyki (TU)

Jednostkowe zużycie paliwa wzorcowego do produkcji i dostarczania energii cieplnej z CHP do dostarczania ciepła odbiorcom wynosi ważny wskaźnik Praca CHP.

W podręcznikach znanych wszystkim energetykom była ona wcześniej proponowana metoda fizyczna rozdzielenie zużycia paliwa do produkcji ciepła i energii elektrycznej w elektrociepłowniach. Na przykład w podręczniku E.Ya. Sokolov „Zaopatrzenie w ciepło i sieć ciepłownicza» podano wzór na obliczanie jednostkowego zużycia paliwa do wytwarzania ciepła w elektrociepłowniach:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, gdzie 143 to ilość standardowego paliwa, kg, po spaleniu uwalnia się 1 Gcal energii cieplnej; η k.s - sprawność elektrowni kotłowej z uwzględnieniem strat ciepła w rurociągach parowych pomiędzy kotłownią a maszynownią (przyjęto wartość 0,9). A w podręczniku V.Ya. Ryżkin „Thermal Elektrownie» na przykładzie obliczenia schematu cieplnego elektrowni T-250-240 określono, że jednostkowe zużycie paliwa do wytworzenia energii cieplnej wynosi 162,5 kg ekwiwalentu paliwa/Gcal.

Ta metoda nie jest stosowana za granicą, aw naszym kraju od 1996 roku w RAO „JES Rosji” zaczęto stosować inną, bardziej zaawansowaną, proporcjonalną metodę ORGRES. Ale ta metoda daje również znaczne przeszacowanie zużycia paliwa do wytwarzania ciepła w CHP.

Najbardziej poprawną kalkulację kosztów paliwa do wytwarzania ciepła w elektrociepłowniach podaje metoda efektywności ekstrakcji, którą szerzej przedstawiono w artykule. Z obliczeń przeprowadzonych na podstawie tej metody wynika, że ​​zużycie paliwa do produkcji energii cieplnej w elektrociepłowniach z turbinami T-250-240 wynosi 60 kg/Gcal, a w elektrociepłowniach z turbinami T-110/120-12,8-5M - 40,7 kg/Gcal.

Rozważmy metodę efektywności selekcji na przykładzie elektrociepłowni CCGT z turbiną parową T-58/77-6,7. Główne wskaźniki wydajności takiej turbiny przedstawiono w tabeli, z której widać, że jej przeciętnym zimowym trybem pracy jest odprowadzanie ciepła, a letnim kondensacja. W górnej części tabeli w obu trybach wszystkie parametry są takie same. Różnica pojawia się tylko w selekcjach. Pozwala to pewnie obliczyć zużycie paliwa w trybie ogrzewania.

Turbina parowa T-58/77-6,7 jest przeznaczona do pracy w ramach dwuobwodowego CCGT-230 w elektrociepłowni w moskiewskiej dzielnicy Molzhaninovo. Obciążenie cieplne - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW lub 140 Gcal / h). Zmiana energia elektryczna turbina podczas przejścia z trybu grzania do trybu kondensacyjnego to:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Wydajność ekstrakcji oblicza się według następującego wzoru:

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

Przy takim samym obciążeniu cieplnym (586 GJ/h), ale przy oddzielnym wytwarzaniu ciepła w kotłowni ciepłowniczej, zużycie paliwa wyniesie:

B K \u003d 34,1 Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), gdzie 34,1 to ilość standardowego paliwa, kg, podczas spalania którego wynosi 1 GJ uwolniona energia cieplna; rk. - Sprawność kotłowni osiedlowej z oddzielnym wytwarzaniem energii (wartość założona 0,9).

Zużycie paliwa w systemie energetycznym do wytwarzania ciepła w elektrociepłowniach z uwzględnieniem sprawności ekstrakcji:

gdzie ks. - Sprawność kotłowni zamiennej IES; ηo - sprawność turbozespołu zastępczego CPP; e s. - efektywność sieci elektryczne podczas przesyłania energii elektrycznej z zastępczego IES.

Oszczędność paliwa w skojarzonym wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej w porównaniu z kotłownią ciepłowniczą:

Jednostkowe zużycie paliwa standardowego do wytwarzania energii cieplnej zgodnie z metodą doboru sprawności: b t \u003d W t / Q g \u003d 7053/140 \u003d 50,4 kg / Gcal.

Podsumowując należy zauważyć, że metoda doboru współczynnika sprawności jest naukowo uzasadniona, prawidłowo uwzględnia procesy zachodzące w systemie elektroenergetycznym w warunkach ogrzewania, jest łatwa w użyciu i może być szeroko stosowana.

Literatura

1. Ryżkin V.Ya. Elektrownie cieplne. M.-L.: Energia, 1967. 400 s.

2. Sokolov E.Ya. Sieci ciepłownicze i ciepłownicze. M.: Energoizdat, 1982. 360 s.

3. Kuzniecow A.M. Porównanie wyników podziału zużycia paliw na energię elektryczną i ciepło dostarczane z elektrociepłowni różne metody// Energetyka. 2006. Nr 7. str. 21.

4. Kuzniecow A.M. Oszczędność paliwa przy przestawianiu turbin na tryb ogrzewania// Energetik. 2007. Nr 1. S. 21-22.

5. Kuzniecow A.M. Oszczędność paliwa na jednostce z turbiną T-250-240 i wskaźnikami wydajności // Oszczędność energii i uzdatnianie wody. 2009. Nr 1. S. 64-65.

6. Kuzniecow A.M. Obliczanie wskaźników zużycia paliwa i wydajności turbiny T-110/120-12.8-5M // Oszczędność energii i uzdatnianie wody. 2009. Nr 3. S. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Turbiny parowe CJSC UTZ dla obiecujące projekty PGU// Energetyka cieplna. 2009. Nr 9. S. 6-11.