Poraba električne energije na 1 Gcal toplote. Določitev specifične porabe ekvivalentnega goriva na proizvedeno GJ (Gcal) toplote

materialna sredstva

Izračun letne potrebe po proizvodnji toplote in električne energije v glavni vrsti goriva:

kjer Р ch.nom = poraba odpadkov na 1 Gcal - nazivna urna poraba goriva za delovanje ene kotlovske enote;

0,7 – koeficient, ki upošteva obratovalni čas proizvodnje toplote in električne energije;

1,1 – koeficient, ki upošteva porabo goriva za ogrevalne kotlovske enote.

Rezervna poraba goriva:

kjer je Р ch.rez.top nazivni urni pretok, ko ena kotlovska enota deluje na rezervno gorivo.

Letna poraba električne energije za delovanje termoelektrarne:

kjer je N el specifična poraba električne energije za proizvodnjo 1 Gcal toplote, kWh/Gcal;

Letni proizvodni program za proizvodnjo toplotne energije, Gcal/leto.

Letni stroški kemikalij:

kjer je Н x = 26 standardna poraba kemikalij za proizvodnjo 1 Gcal toplotne energije, rub / Gcal

Letni stroški vode:

kjer je Нв = 1,5 standardna poraba vode za proizvodnjo 1 Gcal toplotne energije, Gcal.

Vsi podatki, pridobljeni med izračunom, so povzeti v tabeli. enajst.

Tabela 11

Poraba materialnih in energetskih virov

Specifična poraba na 1 Gcal

Letna poraba

Električna energija

Kemikalije

6. Obračun amortizacije

Amortizacija se za vsako skupino skladov za proizvodnjo toplote in električne energije določi po formuli:

kjer je NA stopnja amortizacije za popolno obnovo ali večja popravila osnovnih sredstev, %;

F сг – začetni stroški.

N A - vklopljeno večja prenova enako 15 %.

In za popolno obnovo ustreza stroškom osnovnih sredstev.

Vsi rezultati izračuna so povzeti v tabeli. 12.

Tabela 12

Obračun stroškov amortizacije

Osnovna sredstva

Stroški amortizacije, rub.

za popolno ozdravitev

za večja popravila

1. Kotli tipa DE 6,5-14GM

2. Oprema za kotle

3. Gradnja kotlovnice

4. Dimnik

5. Objekti za obdelavo

6. Rezervoar za vodo za gašenje

7. Druga inženirska omrežja

7. Izračun letnih obratovalnih stroškov in stroškov proizvodnje 1 Gcal toplotne energije

Imena postavk, za katere se obračunavajo letni obratovalni stroški, in postopek njihovega obračuna so podani v tabeli. 13.

Tabela 13

Izračun stroškov proizvodnje toplotne energije

Stroškovna postavka

Stroški stroškov, rub

dr. A.M. Kuznetsov, Moskovski energetski inštitut (TU)


Specifična poraba ekvivalentnega goriva za proizvodnjo in dobavo toplotne energije iz termoelektrarne za oskrbo porabnikov s toploto je pomemben pokazatelj delovanja termoelektrarne.

Učbeniki, ki jih poznajo vsi inženirji energetike, so že prej predlagali fizikalno metodo delitve porabe goriva na proizvodnjo toplote in električne energije v termoelektrarni. Tako je na primer v učbeniku E.Ya. Sokolov "Ogrevanje in ogrevanje ogrevalno omrežje» podana je formula za izračun specifična poraba gorivo za proizvodnjo toplote v termoelektrarnah:

b t =143/η k.s.=143/0,9=159 kg/Gcal, kjer je 143 količina standardnega goriva, kg katerega pri zgorevanju sprosti 1 Gcal toplotne energije; η k.s - izkoristek kotlovske elektrarne, ob upoštevanju toplotnih izgub v parovodih med kotlovnico in strojnico (vzeta vrednost je 0,9). In v učbeniku V.Ya. Ryzhkin "Termoelektrarne" je bilo v primeru izračuna toplotnega kroga turbinske enote T-250-240 ugotovljeno, da je specifična poraba goriva za proizvodnjo toplotne energije 162,5 kg standardnega goriva / Gcal.

V tujini se ta metoda ne uporablja, pri nas pa je RAO UES Rusije od leta 1996 začel uporabljati drugo, naprednejšo metodo - proporcionalno metodo ORGRES. Toda ta metoda tudi bistveno precenjuje porabo goriva za proizvodnjo toplote v termoelektrarnah.

Najbolj pravilen izračun stroškov goriva za proizvodnjo toplote v termoelektrarni omogoča metoda izkoristka pridobivanja, ki je podrobneje predstavljena v članku. Izračuni na podlagi te metode kažejo, da je poraba goriva za proizvodnjo toplotne energije pri termoelektrarni s turbinami T-250-240 60 kg/Gcal, pri termoelektrarni s turbinami T-110/120-12,8-5M pa 60 kg/Gcal. - 40,7 kg/Gcal.

Oglejmo si metodo učinkovitosti ekstrakcije na primeru enote CCGT s parno turbino T-58/77-6.7. Glavni kazalniki delovanja takšne turbine so predstavljeni v tabeli, iz katere je razvidno, da je njen povprečni zimski režim delovanja ogrevalni, poletni pa kondenzacijski. Na vrhu tabele so v obeh načinih vsi parametri enaki. Edina razlika je v izboru. To vam omogoča samozavesten izračun porabe goriva v načinu ogrevanja.

Parna turbina T-58/77-6,7 je zasnovana za delovanje kot del dvokrožne PGU-230 v termoelektrarni na območju Molzhaninovo v Moskvi. Toplotna obremenitev - Q r =586 GJ/h (162,8 MW ali 140 Gcal/h). Sprememba električne moči turbinskega agregata pri prehodu iz ogrevalnega na kondenzacijski način je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Učinkovitost selekcije se izračuna po naslednji formuli:

ηт=N/Q r =18,9/162,8=0,116.

Pri enaki toplotni obremenitvi (586 GJ/h), vendar z ločeno proizvodnjo toplotne energije v kotlovnici daljinskega ogrevanja, bo poraba goriva:

B K =34,1 .Q/ηр к =34,1,586/0,9= =22203 kg/h (158,6 kg/Gcal), kjer je 34,1 količina standardnega goriva, kg, pri zgorevanju katerega se sprosti 1 GJ toplotne energije; η rk. - Izkoristek daljinske kotlovnice z ločeno proizvodnjo energije (sprejeta vrednost je 0,9).

Poraba goriva v elektroenergetskem sistemu za proizvodnjo toplote v termoelektrarnah ob upoštevanju izbirne učinkovitosti:

kjer je η ks. - učinkovitost kotlovnice nadomestnega CES; ηо - učinkovitost turbinske enote nadomestnega IES; η e s. - učinkovitost električna omrežja pri prenosu električne energije iz nadomestnega IES.

Prihranek goriva pri soproizvodnji toplotne in električne energije v primerjavi s kotlovnico za daljinsko ogrevanje: V = V do -V t = 22203-7053 = 15150 kg/h.

Specifična poraba ekvivalentnega goriva za proizvodnjo toplotne energije z metodo izkoristka odvzema: b t =B t /Q g =7053/140=50,4 kg/Gcal.

Na koncu je treba opozoriti, da je metoda učinkovitosti ekstrakcije znanstveno utemeljena, pravilno upošteva procese, ki se pojavljajo v energetskem sistemu v pogojih ogrevanja, je enostavna za uporabo in lahko najde najširšo uporabo.


Literatura

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

2. Sokolov E.Ya. Daljinsko ogrevanje in toplotna omrežja. M.: Energoizdat, 1982. 360 str.

3. Kuznetsov A.M. Primerjava rezultatov delitve porabe goriva na električno in toplotno energijo iz termoelektrarn z različnimi metodami // Energetik. 2006. št. 7. str. 21.

4. Kuznecov A.M. Poraba goriva pri preklopu turbin na soproizvodnjo // Energetik. 2007. št. 1. str. 21-22.

5. Kuznecov A.M. Poraba goriva na enoti s turbino T-250-240 in njeni kazalniki učinkovitosti // Varčevanje z energijo in obdelava vode. 2009. št. 1. str. 64-65.

6. Kuznecov A.M. Izračun porabe goriva in kazalnikov učinkovitosti turbine T-110/120-12,8-5M // Varčevanje z energijo in obdelava vode. 2009. št. 3. str. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Parne turbine JSC UTZ za obetavne projekte PGU // Toplotna energetika. 2009. št. 9. str. 6-11.

kjer V у – standardna poraba goriva, kg/h , - kalorična vrednost goriva, kJ/kg; oz , potem je kalorična vrednost goriva, kcal/kg.

Q exp =Q 1 - koristna toplota, porabljena v kotlovski enoti, kJ/h (kcal/h).

Neto izkoristek kotlovske enote, ki upošteva stroške toplotne in električne energije za lastne potrebe, se določi po formuli, %:

,

kjer je Q 1 koristno porabljena toplota v kotlovnici, KJ/h; k = 1 kWh = 860 kcal = 3600 KJ.

Poraba električne energije na uro za lastne potrebe v kotlovnici W сн, kWh se določi po formuli

W sn = (N dv + N ds + N pn) + W r + W pl + W z,

kjer N dv, N ds, N pn - moč puhala, odvoda dima in dovodne črpalke, kW; W r = E r V – stroški električne energije za razkladanje, skladiščenje in transport goriva z drobljenjem na poti dovoda goriva kWh; W pl = E pl V – poraba električne energije za pripravo prahu, kWh; W zu = E zu D 0, kWh – poraba električne energije za odstranjevanje pepela, kWh.

kjer je E r specifična poraba energije za razkladanje, skladiščenje in transport goriva z drobljenjem na poti dovoda goriva. Vrednost E r = 0,6÷2,5 kWh/t goriva.

E pl - specifična poraba električne energije za pripravo prahu, kWh/t goriva. Približne vrednosti Epl so podane v tabeli. 1.

Tabela 1

Približne vrednosti specifične porabe energije

za pripravo prahu E pl

Esu - specifična poraba električne energije za odstranjevanje pepela, vezana na 1 tono proizvedene pare, se giblje od 0,3 do 1 kWh / tono pare, odvisno od vrste goriva, sistema odstranjevanja pepela in lokalnih razmer.

Poraba toplote v kotlovnici za lastne potrebe, kW

kjer je poraba toplote (pare) za odzračevalnik, kJ/s; - poraba toplote (pare) za objekte na kurilno olje, kJ/s; - poraba toplote (pare) za čiščenje ogrevalnih površin od usedlin pepela in žlindre; - poraba toplote za ogrevanje zraka zunaj kotlovske enote, kJ/s; – poraba toplote (pare) za šobe za kurilno olje; - poraba toplote (pare) za pogon dovodnih črpalk, kW; B - poraba goriva, kg / s.

Neto izkoristek kotlovske enote (), ki upošteva samo stroške energije za lastne potrebe generatorja pare, določimo po formuli, %

.

V tabeli Slika 2 prikazuje vrednosti izmerjenih parametrov med preskusi ravnotežja kotla PK-24.



tabela 2

Tabela izmerjenih parametrov za kotel PK-24

№ Ime parametrov Imenovanje Dimenzija Metoda merjenja
1. Gorivo
Znamka, raznolikost
% % % % % % % Enako
Nižja zgorevalna toplota % Enako
2. Voda in para
Poraba krmne vode G pv kg/s Glede na testne podatke
Tlak dovodne vode P pv MPa Enako
Temperatura dovodne vode t pv o C Enako
Poraba pregrete pare D o kg/h Enako

Konec tabele. 2

Tlak pregrete pare P o MPa Enako
Temperatura pregrete pare t o o C Enako
Poraba pare za ponovno segrevanje D str kg/h Enako
Parni tlak ponovnega segrevanja in "hladna" nit P xn MPa Enako
Temperatura pare za ponovno segrevanje "hladne" niti t xn o C Enako
Parni tlak ponovnega segrevanja "vroče" niti P gn MPa Enako
Temperatura pare za ponovno segrevanje "vroče" niti t gn o C Enako
3. Žariščni ostanki
G shl+pr %
Gorljiva vsebina v sesanju Gospod. % Enako
3. Zrak in plini
Barometrični tlak P bar oče Glede na testne podatke
t xv o C Enako
Temperatura dimnih plinov t uh.g o C Enako
Vsebnost kisika na izhodu iz peči % Glede na testiranje in plinsko analizo
O 2 ug.g % Enako
CO % Enako
CH 4 % Enako
H 2 % Enako

V tabeli Slika 3 prikazuje vrednosti izmerjenih parametrov med preskusi ravnotežja kotla TP-10.

Tabela 3

Tabela izmerjenih parametrov za kotel TP-10

№ Ime parametrov Imenovanje Dimenzija Metoda merjenja
1. Gorivo
Znamka, raznolikost Glede na laboratorijsko analizo
Sestava premoga: ogljik vodik žveplo dušik kisik pepel vlaga C r H r S r N r O r A r W r % % % % % % % Enako
Nižja zgorevalna toplota % Enako
2. Voda in para
Poraba krmne vode G pv kg/s Glede na testne podatke
Tlak dovodne vode P pv MPa Enako
Temperatura dovodne vode t pv o C Enako
Živa poraba pare D o kg/h Enako
Živi tlak pare P o MPa Enako
Temperatura vroče pare t o o C Enako
Delež čistilne vode str % Po kem. laboratorijih
Tlak bobna kotla P b MPa Glede na testne podatke
3. Žariščni ostanki
Vsebnost gorljivih snovi v žlindri in vrtači G shl+pr % Po tehnični analizi
Gorljiva vsebina v sesanju Gospod. % Enako

Konec tabele. 3

4. Zrak in plini
Barometrični tlak P bar oče Glede na testne podatke
Temperatura hladnega zraka t xv o C Enako
Temperatura dimnih plinov t uh.g o C Glede na testne podatke
Podatki analize plina. Vsebnost kisika na izhodu iz peči % Enako
Vsebnost kisika v dimnih plinih O 2 ug.g % Enako
Vsebnost ogljikovega monoksida v dimnih plinih CO % Enako
Vsebnost metana v dimnih plinih CH 4 % Enako
Vsebnost vodika v dimnih plinih H 2 % Enako

Tabela 4

Tabela rezultatov izračuna

Ime parametrov Enote Legenda Rezultat izračuna
Bruto izkoristek kotla PK-24 %
Bruto izkoristek kotla TP-10 %
Bruto poraba goriva kotla PK-24 kg/s B I nat
Bruto poraba goriva kotla TP-10 kg/s B II nat
Skupna bruto poraba goriva kg/s B∑
Toplota se koristno uporablja v kotlovnici kJ/s Q 1 =Q eksp
Specifična bruto poraba ekvivalentnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote kg/GJ

Kontrolna vprašanja:

1. Kolikšna je specifična poraba ekvivalentnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

2. Kaj se imenuje toplotni krog bloka?

3. Narišite potek dela cikla T-S diagram in i-S (tudi h-S).

4. Kako določiti porabo ekvivalentnega goriva na proizvedeni GJ toplote?

5. Kako kalorična vsebnost goriva vpliva na specifično porabo ekvivalentnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

6. Kakšne vrednosti ekvivalentne porabe goriva na proizvedeni GJ toplote imajo sodobne termoelektrarne? Ocenite znanje, ki ste ga pridobili na izkušnjah o porabi ekvivalentnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote s podatki, ki so na voljo v literaturi.

Kako pretvoriti tone premoga v Gcal? Pretvorite tone premoga v Gcal Ni težko, a da bi to naredili, se najprej odločimo, za kakšne namene ga potrebujemo. Obstajajo vsaj tri možnosti za izračun pretvorbe obstoječih zalog premoga v Gcal, to so:


Vsekakor, razen za raziskovalne namene, kjer je treba poznati točno kurilno vrednost premoga, zadostuje podatek, da se pri zgorevanju 1 kg premoga s povprečno kurilno vrednostjo sprosti približno 7000 kcal. Za raziskovalne namene je potrebno tudi vedeti, kje oziroma iz katerega nahajališča smo pridobivali premog.
Posledično smo pokurili 1 tono premoga ali 1000 kg in prejeli 1000x7000 = 7.000.000 kcal ali 7 Gcal.

Vsebnost kalorij v vrstah premoga.

Za referenco: kalorična vrednost premoga se giblje od 6600-8750 kalorij. Za antracit doseže 8650 kalorij, vendar se vsebnost kalorij pri rjavem premogu giblje od 2000 do 6200 kalorij, medtem ko rjavi premog vsebuje do 40% negorljivega ostanka - mulja. Hkrati se antracit ne vname dobro in gori le ob močnem prepihu, rjavi premog pa, nasprotno, dobro vžge, vendar proizvaja malo toplote in hitro izgori.

Toda tukaj in v katerem koli od naslednjih izračunov ne pozabite, da je to toplota, ki se sprošča med zgorevanjem premoga. In pri ogrevanju hiše boste glede na to, kje kurimo premog v peči ali kotlu, prejeli manj toplote zaradi tako imenovanega izkoristka (faktorja izkoristka) kurilne naprave (beri kotla ali peči).

Pri običajni peči ta koeficient ni večji od 60%, kot pravijo, toplota leti v dimnik. Če imate v hiši kotel in ogrevanje vode, lahko izkoristek doseže 92% pri hladnih uvoženih, beri sodobnih kotlih, običajno pri domačih kotlih na premog izkoristek ni večji od 70-75%. Zato poglejte potni list kotla in dobljenih 7 Gcal pomnožite z izkoristkom in dobili boste želeno vrednost - koliko Gcal boste dobili z uporabo 1 tone premoga za ogrevanje ali kar je enako kot pretvorba tone premog v Gcal.

Ko smo porabili 1 tono premoga za ogrevanje hiše z uvoženim kotlom, bomo dobili približno 6,3 Gcal, z običajno pečjo pa le 4,2 Gcal. Pišem s konvencionalno pečjo, ker obstaja veliko modelov ekonomičnih peči s povečanim prenosom toplote ali visokim izkoristkom, vendar so praviloma velike velikosti in ne vsak mojster se loti njihovega zidanja. Razlog je v tem, da ob nepravilni montaži ali celo manjši okvari varčne peči lahko pod določenimi pogoji pride do poslabšanja ali popolne odsotnosti prepiha. V najboljšem primeru bo to pripeljalo do jokanja peči, njene stene bodo vlažne zaradi kondenzacije, v najslabšem primeru lahko pomanjkanje prepiha povzroči, da lastniki gorijo zaradi ogljikovega monoksida.

Koliko premoga si morate narediti za zimo?

Zdaj pa se posvetimo dejstvu, da vse te izračune naredimo, da bi vedeli, koliko rezerv premoga je treba narediti za zimo. Mimogrede, v kateri koli literaturi in na naši spletni strani lahko preberete, da boste na primer za ogrevanje hiše s površino 60 kvadratnih metrov potrebovali približno 6 kW toplote na uro. S pretvorbo kW v Gcal dobimo 6x0,86 = 5,16 kcal/uro, od koder smo vzeli 0,86.

Zdaj se zdi, da je vse preprosto, če poznamo količino toplote, potrebno za ogrevanje na uro, jo pomnožimo s 24 urami in številom ogrevalnih dni. Tisti, ki želijo preveriti izračun, bodo prejeli na videz neverjetno številko. Za 6 mesecev ogrevanja dokaj majhne hiše velikosti 60 kvadratnih metrov moramo porabiti 22291,2 Gcal toplote ali shraniti 22291,2/7000/0,7 = 3,98 ton premoga. Ob upoštevanju prisotnosti negorljivih ostankov v premogu je treba to številko povečati za odstotek nečistoč, v povprečju znaša 0,85 (15% nečistoč) za črne premoge in 0,6 za rjave premoge. 3,98/0,85=4,68 ton premoga. Za rjavo bo ta številka na splošno astronomska, saj proizvede skoraj 3-krat manj toplote in vsebuje veliko negorljivih kamnin.

Kaj je napaka, ja, da porabimo 1 kW toplote na 10 kvadratnih metrov hišne površine samo v hladnem vremenu, za regijo Rostov je na primer -22 stopinj, Moskva -30 stopinj. Debelina sten stanovanjskih stavb je izračunana za te zmrzali, a koliko dni na leto imamo takšne zmrzali? Tako je, največ 15 dni. Torej, za poenostavljen izračun za lastne namene, lahko dobljeno vrednost preprosto pomnožite z 0,75.

Koeficient 0,75 je bil izpeljan na podlagi povprečenja natančnejših izračunov, uporabljenih pri določanju potrebe po standardnem gorivu za pridobitev omejitev za to isto gorivo v vladi s strani industrijskih podjetij (Gorgaz, Regionalgaz itd.) in seveda uradno nikjer razen njihovih lastnih izračunov ni mogoče uporabiti. Toda zgornja metoda pretvorbe ton premoga v Gcal in nato določitev potrebe po premogu za lastne potrebe je precej natančna.

Seveda lahko tudi prinese popolno metodologijo za določanje potrebe po standardnem gorivu , vendar je zelo težko izvesti tak izračun brez napak, v vsakem primeru pa ga bodo uradni organi sprejeli le od organizacije, ki ima dovoljenje in pooblaščene strokovnjake za izvajanje teh izračunov. In navadnemu človeku ne bo dalo ničesar drugega kot zapravljanje časa.

Natančen izračun potrebe po premogu za ogrevanje stanovanjske stavbe lahko opravite v skladu z odredbo Ministrstva za industrijo in energetiko Ruske federacije z dne 11. novembra 2005 št. 301 »Metodologija za določanje standardov za izdajo brezplačnega obroka premog za gospodinjske potrebe upokojencem in drugim kategorijam oseb, ki živijo v premogovniških območjih v hišah s pečnim ogrevanjem in so upravičene do prejema v skladu z zakonom Ruska federacija" Primer takega izračuna s formulami je podan na.

Za podjetniške strokovnjake, ki jih zanima izračun letne potrebe po toploti in gorivu, na svojem Preučujete lahko naslednje dokumente:

— Metodologija za določanje potreb po gorivu Moskva, 2003, Gosstroy 08/12/03

— MDK 4-05.2004 “Metodologija za določanje potreb po gorivu, električni energiji in vodi pri proizvodnji in prenosu toplotne energije in hladilnih sredstev v komunalnih ogrevalnih sistemih” (Gosstroy Ruske federacije, 2004) ali dobrodošli pri nas, izračun je poceni, izvedli ga bomo hitro in natančno. Vsa vprašanja po telefonu 8-918-581-1861 (Jurij Olegovič) oz. E-naslov navedeno na strani.



 

Morda bi bilo koristno prebrati: