Poraba premoga za proizvodnjo 1 Gcal toplote. Specifična poraba goriva za proizvodnjo toplote v SPTE

Kako pretvoriti tone premoga v Gcal? Pretvorite tone premoga v Gcal ni težko, a za to se najprej odločimo, za katere namene ga potrebujemo. Obstajajo vsaj tri možnosti za potrebo po pretvorbi 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 dobili premog.
Posledično je zažgana 1 tona premoga ali 1000 kg prejela 1000x7000 = 7.000.000 kcal ali 7 Gcal.

Kalorične stopnje črnega premoga.

Za referenco: vsebnost kalorij v premogu se giblje od 6600-8750 kalorij. V antracitu doseže 8650 kalorij, vendar se vsebnost kalorij v rjavem premogu giblje od 2000 do 6200 kalorij, medtem ko rjavi premog vsebuje do 40% ognjevarnega ostanka - mulja. Hkrati se antracit slabo vžge in gori le ob močnem vleku, rjavi premog pa, nasprotno, dobro vžge, vendar daje malo toplote in hitro izgori.

Toda tukaj in v katerem koli od naslednjih izračunov ne pozabite, da je to toplota, ki se sprošča pri zgorevanju premoga. In pri ogrevanju hiše, odvisno od tega, kje kurimo premog v peči ali kotlu, dobiš manj toplote, zaradi tako imenovanega izkoristka (učinkovitosti) kurilne naprave (beri kotla ali peči).

Za običajno peč ta koeficient ni večji od 60%, kot pravijo, toplota leti v dimnik. Če imate v hiši kotel in ogrevanje vode, lahko učinkovitost doseže strme uvožene, beri sodobne kotle 92%, običajno za domače kotle na premog učinkovitost ni večja od 70-75%. Zato poglejte v potni list kotla in prejetih 7 Gcal pomnožite z izkoristkom in dobili boste želeno vrednost - koliko Gcal boste prejeli, če boste za ogrevanje porabili 1 tono premoga ali kar je enako kot pretvorba ton premoga v Gcal.

Po porabi 1 tone premoga za ogrevanje hiše z uvoženim kotlom bomo dobili približno 6,3 Gcal, s konvencionalno pečjo pa le 4,2 Gcal. Pišem s klasično pečjo, ker obstaja veliko modelov varčnih peči, s povečanim prenosom toplote ali visokim izkoristkom, vendar so praviloma velike in se vsak mojster ne loti njihovega polaganja. Razlog je v tem, da je z nepravilnim zidanjem ali celo z rahlo okvaro varčne peči pod določenimi pogoji možno poslabšanje ali popolna odsotnost vleke. V najboljšem primeru bo to povzročilo jok peči, njene stene bodo vlažne od kondenzata, v najslabšem primeru lahko pomanjkanje vleke povzroči izgorevanje lastnikov iz ogljikovega monoksida.

Koliko premoga je treba shraniti za zimo?

Zdaj pa se posvetimo dejstvu, da delamo vse te izračune, da bi vedeli, koliko premoga moramo 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 \u003d 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 bo želel preveriti izračun, bo prejel na videz neverjetno številko. Za 6 mesecev ogrevanja precej majhne hiše 60 kvadratnih metrov moramo porabiti 22291,2 Gcal toplote ali shraniti 22291,2/7000/0,7=3,98 ton premoga. Ob upoštevanju prisotnosti negorljivega ostanka v premogu je treba to številko povečati za odstotek nečistoč, v povprečju je 0,85 (15% nečistoč) za črni premog in 0,6 za rjavi. 3,98/0,85=4,68 t črni premog. Za rjavo bo ta številka na splošno astronomska, saj daje skoraj 3-krat manj toplote in vsebuje veliko negorljivih kamnin.

Kaj je napaka, ampak da porabimo 1 kW toplote na 10 kvadratnih metrov hiše samo v hladnem vremenu, za regijo Rostov je na primer -22 stopinj, Moskva -30 stopinj. Na te zmrzali se izračuna debelina sten stanovanjskih zgradb, a koliko dni v letu imamo takšne zmrzali? Tako je, največ 15 dni. Kako naj bo, 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, ki so bili uporabljeni pri ugotavljanju potrebe po standardnem gorivu za pridobitev omejitev prav tega goriva v organih industrijskih podjetij (gorgas, regionalgas itd.) in seveda uradno nikjer, razen za lastne izračune ni mogoče uporabiti. Toda zgornja metoda pretvorbe ton premoga v Gcal in nato določitev povpraševanja po premogu za lastne potrebe je precej natančna.

Seveda lahko eden prinese popolno metodologijo za določanje potrebe po konvencionalnem gorivu , vendar je precej težko izvesti tak izračun brez napak, v vsakem primeru pa ga bodo organi sprejeli le od organizacije, ki ima dovoljenje in pooblaščene strokovnjake za izvajanje teh izračunov. In razen izgube časa, preprostim meščanom ne bo dal ničesar.

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 »Metode za določanje norm za izdajo brezplačnega obroka premog za domače potrebe upokojencem in drugim kategorijam ljudi, ki živijo v premogovniških regijah v hišah s pečnim ogrevanjem in so upravičeni do prejema v skladu z zakonom Ruska federacija". Primer takega izračuna s formulami je prikazan na.

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

- Metodologija za določanje potrebe po gorivu Moskva, 2003, Gosstroy 12.08.03

- MDK 4-05.2004 "Metodologija za določanje potreb po gorivu, električni energiji in vodi pri proizvodnji in prenosu toplotne energije in toplotnih nosilcev v sistemih javnega ogrevanja" (Gosstroy Ruske federacije 2004) ali dobrodošli pri nas, izračun je poceni , bomo opravili hitro in natančno. Vsa vprašanja po telefonu 8-918-581-1861 (Jurij Olegovič) oz. E-naslov navedeno na strani.

kjer je V y poraba referenčnega goriva, kgf/h , - kalorična vrednost goriva, kJ/kg; oz , potem - kalorična vrednost goriva, kcal / kg.

Q vyr \u003d Q 1 - koristno porabljena toplota v kotlovnici, kJ / h (kcal / h).

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

,

kjer je Q 1 - uporabna toplota, porabljena v kotlovski enoti, KJ / h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal \u003d 3600 kJ.

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

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

kjer N dv, N ds, N mon - moč puhala, odvoda dima in dovodne črpalke, kW; W p \u003d E r B - strošek električne energije za razkladanje, skladiščenje in transport goriva z drobljenjem na poti dovoda goriva kWh; W pl \u003d E pl V - poraba energije za prašenje, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - poraba energije za odstranjevanje pepela, kWh.

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

E pl - specifična poraba energije za prašenje, kWh/t goriva. Približne vrednosti E PL so podane v tabeli. 1.

Tabela 1

Približne vrednosti specifične porabe energije

za pripravo prahu E pl

Ezu - specifična poraba 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 dovodne črpalke, kW; B - poraba goriva, kg / s.

Določimo neto učinkovitost kotlovske enote (), ki upošteva samo stroške električne energije za pomožne potrebe generatorja pare po formuli,%

.

V tabeli. 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, razred
% % % % % % % Enako
Nižja kalorična vrednost % 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
Tok pregrete pare D približno kg/h Enako

Konec mize. 2

Tlak pregrete pare P približno MPa Enako
Temperatura pregrete pare t približno 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 ponovnega segrevanja pare "hladne" niti t xn o C Enako
Parni tlak ponovnega segrevanja "vroče" niti P gn MPa Enako
Temperatura ponovnega segrevanja pare "vroče" niti t gn o C Enako
3. Žariščni ostanki
H wl+pr %
Vsebnost gorljivih snovi v odvodu G un % 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 % Na podlagi testnih podatkov in analize plina
O 2 w.g % Enako
CO % Enako
CH 4 % Enako
H2 % Enako

V tabeli. Na sliki 3 so prikazane vrednosti izmerjenih parametrov med tehtnimi preizkusi kotla TP-10.

Tabela 3

Tabela izmerjenih parametrov za kotel TP-10

№ Ime parametrov Imenovanje Dimenzija Metoda merjenja
1. Gorivo
Znamka, razred 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 kalorična vrednost % 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 približno kg/h Enako
tlak žive pare P približno MPa Enako
živa temperatura pare t približno o C Enako
Delež izpihovalne vode str % Po kem. laboratorijih
Tlak bobna kotla P b MPa Glede na testne podatke
3. Žariščni ostanki
Vsebnost gorljivih snovi v žlindri in dip H wl+pr % Po tehnični analizi
Vsebnost gorljivih snovi v odvodu G un % Enako

Konec mize. 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 w.g % Enako
Vsebnost ogljikovega monoksida v izpušnih plinih CO % Enako
Vsebnost metana v izpušnih plinih CH 4 % Enako
Vsebnost vodika v izpušnih plinih H2 % Enako

Tabela 4

Tabela z rezultati izračuna

Ime parametrov Enote konvencije 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 \u003d Q ex
Specifična bruto referenčna poraba goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote kg/GJ

Kontrolna vprašanja:

1. Kako se imenuje specifična poraba referenčnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

2. Kaj se imenuje toplotni krog bloka?

3. Nariši potek dela zanke T-S diagram in i-S (tudi h-S).

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

5. Kako kurilna vrednost goriva vpliva na specifično porabo referenčnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

6. Kakšne so vrednosti ekvivalentne porabe goriva na GJ toplote, proizvedene v sodobnih TE? S podatki, ki so na voljo v literaturi, ocenite pridobljeno znanje o ekvivalentni porabi goriva za proizvodnjo 1GJ toplote.


dr. A.M. Kuznetsov, Moskovski inštitut za elektrotehniko (TU)


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

V učbenikih, ki jih poznajo vsi inženirji energetike, je bila predhodno predlagana fizična metoda za delitev porabe goriva na proizvodnjo toplote in električne energije v SPTE. Tako je na primer v učbeniku E.Ya. Sokolov "Oskrba s toploto in ogrevalno omrežje» podana je formula za izračun specifične porabe goriva za proizvodnjo toplote v SPTE:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, kjer je 143 količina standardnega goriva, kg, pri zgorevanju se sprosti 1 Gcal toplotne energije; η k.s - izkoristek kotlovske elektrarne, ob upoštevanju toplotnih izgub v parovodih med kotlovnico in strojnico (predpostavljena je vrednost 0,9). In v učbeniku V.Ya. Ryzhkin "Termoelektrarne" je bilo v primeru izračuna toplotne sheme turbinske elektrarne T-250-240 ugotovljeno, da je specifična poraba goriva za proizvodnjo toplotne energije 162,5 kg referenčnega goriva / Gcal.

V tujini se ta metoda ne uporablja, pri nas pa se je od leta 1996 v RAO "UES Rusije" začela uporabljati druga, naprednejša, proporcionalna metoda ORGRES. Toda ta metoda daje tudi znatno precenjenost porabe goriva za proizvodnjo toplote pri SPTE.

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

Oglejmo si metodo izbirne učinkovitosti na primeru CCGT SPTE 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 način delovanja ogrevanje, poleti pa kondenzacija. V zgornjem delu tabele so v obeh načinih vsi parametri enaki. Razlika se pokaže samo v izborih. To vam omogoča samozavesten izračun porabe goriva v načinu ogrevanja.

Parna turbina T-58/77-6.7 je zasnovana za delovanje kot del dvokrožne CCGT-230 v termoelektrarni v okrožju Molzhaninovo v Moskvi. Toplotna obremenitev - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW ali 140 Gcal / h). Sprememba električne moči turbinske naprave pri prehodu iz ogrevalnega na kondenzacijski način je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Učinkovitost ekstrakcije se izračuna po naslednji formuli:

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

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

B K \u003d 34,1 .Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), kjer je 34,1 količina standardnega goriva, kg, med zgorevanjem katerega je 1 GJ sproščena toplotna energija; η rk. - Izkoristek daljinske kotlovnice z ločeno proizvodnjo energije (predpostavljena vrednost 0,9).

Poraba goriva v energetskem sistemu za proizvodnjo toplote v SPTE ob upoštevanju izkoristka odvzema:

kjer je η ks. - Učinkovitost kotlovnice nadomestnega IES; ηo - učinkovitost turbinske naprave nadomestne CPP; η e s. - učinkovitost električna omrežja pri prenosu električne energije iz nadomestnega IES.

Prihranek goriva pri soproizvodnji toplote in električne energije v primerjavi s kotlovnico za daljinsko ogrevanje:

Specifična poraba standardnega goriva za proizvodnjo toplotne energije glede na metodo izbire učinkovitosti: b t \u003d W t / Q g \u003d 7053/140 \u003d 50,4 kg / Gcal.

Na koncu je treba opozoriti, da je metoda izbire faktorja učinkovitosti znanstveno utemeljena, pravilno upošteva procese, ki se pojavljajo v elektroenergetskem sistemu v pogojih daljinskega ogrevanja, je enostavna za uporabo in se lahko široko uporablja.


Literatura

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

2. Sokolov E.Ya. Oskrba s toploto in toplotna omrežja. M.: Energoizdat, 1982. 360 str.

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

4. Kuznecov A.M. Poraba goriva pri pretvorbi turbin v način ogrevanja// Energetik. 2007. št. 1. S. 21-22.

5. Kuznecov A.M. Poraba goriva na enoti s turbino T-250-240 in kazalci delovanja // Varčevanje z energijo in obdelava vode. 2009. št. 1. S. 64-65.

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

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



 

Morda bi bilo koristno prebrati: