Potrošnja uglja za proizvodnju 1 Gcal toplote. Određivanje specifične referentne potrošnje goriva po proizvedenom GJ (Gcal) topline

materijalna sredstva

Proračun godišnje potražnje za proizvodnjom toplotne i električne energije u glavnoj vrsti goriva:

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

0,7 - koeficijent koji uzima u obzir vrijeme rada proizvodnje toplotne 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 tokom rada jednog kotlovskog agregata 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 toplotne energije, kWh/Gcal;

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

Godišnji troškovi za hemikalije:

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

Godišnji troškovi vode:

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

Svi podaci dobijeni proračunom sumirani su u tabeli. jedanaest.

Tabela 11

Potrošnja materijalnih i energetskih resursa

6. Obračun troškova amortizacije

Odbici amortizacije utvrđuju se za svaku grupu fondova za proizvodnju toplotne i električne energije prema formuli:

gdje je H A stopa amortizacije za potpunu restauraciju ili remont osnovnih sredstava, %;

F sg - početni trošak.

N A - uključeno remont iznosi 15%.

Potpuni oporavak odgovara vrijednosti osnovnih sredstava.

Svi rezultati proračuna su sažeti u tabeli. 12.

Tabela 12

Obračun troškova amortizacije

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

Naziv artikala za koje se obračunavaju godišnji troškovi poslovanja i postupak njihovog obračuna dat je u tabeli. 13.

Tabela 13

Obračun troškova proizvodnje toplinske energije

gdje je V y - potrošnja referentno gorivo, kgg/h , - kalorična vrijednost goriva, kJ/kg; ili , zatim - kalorična vrijednost goriva, kcal/kg.

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

Neto efikasnost kotlovske jedinice, koja uzima u obzir troškove toplote i električna energija za sopstvene potrebe, određene po formuli,%:

,

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

Potrošnja električne energije po satu za sopstvene potrebe u kotlarnici W sn, kWh određuje se po formuli

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, dimovoda i pumpe za napajanje, kW; W p \u003d E r B - trošak električne energije za istovar, skladištenje i transport goriva sa drobljenjem na putu dovoda goriva 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 tabeli. jedan.

Tabela 1

Približne vrijednosti specifična potrošnja struja

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/t pare, u zavisnosti od vrste goriva, sistema za uklanjanje pepela i lokalnih uslova.

Potrošnja topline u kotlovskoj jedinici za vlastite potrebe, kW

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

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

.

U tabeli. 2 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tokom balansnih ispitivanja kotla PK-24.

tabela 2

Tabela izmjerenih parametara za kotao PK-24

Kraj stola. 2

U tabeli. Na slici 3 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tokom balansnih ispitivanja kotla TP-10.

Tabela 3

Tabela izmjerenih parametara za kotao TP-10

Kraj stola. 3

Tabela 4

Tabela rezultata proračuna

Test pitanja:

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

2. Kako se zove termalni krug bloka?

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

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

5. Kako kalorijska vrijednost goriva utiče na specifičnu potrošnju referentnog goriva za proizvodnju 1 GJ topline?

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

Kako pretvoriti tone uglja u Gcal? Pretvorite tone uglja u Gcal nije teško, ali za ovo prvo odlučimo u koje svrhe nam je to potrebno. Postoje najmanje tri opcije za potrebe izračunavanja konverzije postojećih rezervi uglja u Gcal, a to su:

U svakom slučaju, osim u istraživačke svrhe, gdje je potrebno znati tačnu kalorijsku vrijednost uglja, dovoljno je znati da se sagorijevanjem 1 kg uglja prosječne kalorijske vrijednosti oslobađa oko 7000 kcal. Za potrebe istraživanja potrebno je znati i odakle, odnosno iz kojeg ležišta, dobijamo ugalj.
Shodno tome, spaljena 1 tona uglja ili 1000 kg dobijeno je 1000x7000 = 7.000.000 kcal ili 7 Gcal.

Kalorijski razredi kamenog uglja.

Za referenciju: kalorijski sadržaj uglja kreće se od 6600-8750 kalorija. U antracitu dostiže 8650 kalorija, ali se kalorijski sadržaj mrkog uglja kreće od 2000 do 6200 kalorija, dok mrki ugalj sadrži do 40% vatrostalnog ostatka – mulja. U isto vrijeme, antracit se slabo rasplamsa i gori samo uz jaku vuču, ali mrki ugalj, naprotiv, dobro pali, ali daje malo topline i brzo izgara.

Ali ovdje, iu bilo kojem od sljedećih proračuna, ne zaboravite da je to toplina koja se oslobađa tokom sagorijevanja uglja. A kod grijanja kuće, ovisno o tome gdje ložimo ugalj u peći ili kotlu, dobijate manje topline, zbog tzv. faktora efikasnosti (koeficijenta korisna akcija) 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, efikasnost može dostići strme uvozne, čitajte moderne kotlove 92%, obično za domaće kotlove na ugalj, efikasnost nije veća od 70-75%. Stoga pogledajte u pasoš kotla i dobijenih 7 Gcal pomnožite sa efikasnošću i dobićete željenu vrijednost - koliko ćete Gcal dobiti trošenjem 1 tone uglja na grijanje ili što je isto kao pretvaranje tona uglja u Gcal.

Potrošivši 1 tonu uglja za grijanje kuće sa uvezenim kotlom, dobit ćemo otprilike 6,3 Gcal, ali sa konvencionalnom peći samo 4,2 Gcal. Pišem sa konvencionalnom pećnicom, jer postoji mnogo dizajna ekonomičnih pećnica, sa povećanim prijenosom topline ili visoka efikasnost, ali obično imaju velike veličine i ne preuzima svaki majstor svoje zidanje. Razlog je u tome što s nepravilnim zidanjem ili čak s blagim kvarom ekonomične peći, u određenim uslovima moguće je pogoršanje ili potpuno odsustvo vuče. AT najbolji slucaj to će dovesti do plakanja peći, njeni zidovi će biti vlažni od kondenzata, u najgore odsustvo vuča može dovesti do smrti vlasnika od ugljičnog monoksida.

Koliko uglja treba uskladištiti za zimu?

Hajde sada da se zadržimo na činjenici da sve ove proračune radimo da bismo znali koliko uglja treba da napravimo za zimu. U bilo kojoj literaturi, inače, i na našoj web stranici, možete pročitati da, na primjer, za grijanje kuće površine 60 kvadratnih metara, trebat će vam otprilike 6 kW topline na sat. Pretvaranjem kW u Gcal dobijamo 6x0,86 = 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 sa 24 sata i brojem dana grijanja. Oni koji žele provjeriti izračun dobiće naizgled nevjerovatnu cifru. Dovoljno za 6 mjeseci grijanja mala kuća na 60 kvadratnih metara trebamo potrošiti 22291,2 Gcal topline ili uskladištiti 22291,2/7000/0,7=3,98 tona uglja. Uzimajući u obzir prisustvo nezapaljivog ostatka u uglju, ovaj broj se mora povećati za procenat nečistoća, u prosjeku je 0,85 (15% nečistoća) za kameni ugalj i 0,6 za mrki ugalj. 3,98/0,85=4,68 t kameni ugalj. Za smeđu, ova brojka će općenito biti astronomska, jer daje skoro 3 puta manje topline i sadrži puno nezapaljivog kamena.

Koja je greška, da, 1 kW toplote na 10 m kvadratna površina kod kuće provodimo samo u mrazima, za Rostovsku oblast, na primjer, je -22 stepena, Moskva -30 stepeni. Za ove mrazeve izračunava se debljina zidova stambene zgrade, ali, koliko dana imamo ovakvih mrazeva u godini? Tako je, maksimalno 15 dana. Kako biti, za pojednostavljeni izračun, za svoje potrebe, možete jednostavno pomnožiti rezultirajuću vrijednost sa 0,75.

Koeficijent od 0,75 izveden je na osnovu usrednjavanja tačnijih proračuna korišćenih pri utvrđivanju potrebe za standardnim gorivom kako bi se dobila ograničenja za ovo isto gorivo u nadležnim organima. industrijska preduzeća(gorgazy, regionalgazy, itd.) i naravno, službeno, ne možete ga koristiti nigdje osim za vlastite proračune. Ali gornji način pretvaranja tona uglja u Gcal, a zatim određivanje potražnje za ugljem za vlastite potrebe, prilično je tačan.

Naravno, može se donijeti kompletnu metodologiju za određivanje potrebe za konvencionalnim gorivom , ali je prilično teško izvesti takav proračun bez grešaka, a u svakom slučaju, nadležni će ga prihvatiti samo od organizacije koja ima dozvolu i ovlaštene stručnjake za izvođenje ovih proračuna. A osim gubljenja vremena, prostim građanima neće dati ništa.

Možete napraviti tačan proračun potrebe za ugljem za grijanje stambene zgrade u skladu sa naredbom Ministarstva industrije i energetike Ruske Federacije od 11. novembra 2005. br. 301 „Metode za određivanje normi za izdavanje besplatnog obroka uglja za domaće potrebe penzionerima i drugim kategorijama ljudi koji žive u rudarskim regijama u kućama sa grijanje na peći i ima pravo da ga primi u skladu sa zakonom Ruska Federacija". Primjer takvog proračuna s formulama je prikazan na.

Za stručnjake preduzeća zainteresovanih za izračunavanje godišnje potrebe za toplotom i gorivom, na svoju ruku možete pogledati sljedeća dokumenta:

- Metodologija za utvrđivanje potreba za gorivom Moskva, 2003, Gosstroy 12.08.03.

- MDK 4-05.2004 "Metodologija za određivanje potreba za gorivom, električnom energijom i vodom u proizvodnji i prenosu toplotne energije i nosača toplote u javnim sistemima grejanja" (Gosstroy Ruske Federacije 2004) ili dobrodošli kod nas, proračun je jeftin , izvršićemo brzo i precizno. Sva pitanja na telefon 8-918-581-1861 (Jurij Olegovič) ili na e-mail naznačeno na stranici.

dr.sc. A.M. Kuznjecov, Moskovski energetski institut (TU)

Specifična potrošnja standardnog goriva za proizvodnju i snabdijevanje toplotnom energijom iz CHP za opskrbu potrošača toplinom važan je pokazatelj rada CHP.

U udžbenicima poznatim svim elektroinženjerima, to je ranije bilo predloženo fizička metoda razdvajanje potrošnje goriva za proizvodnju toplotne i električne energije u TE. Tako, na primjer, u udžbeniku E.Ya. Sokolov „Snabdevanje toplotom i grijanje mreže» data je formula za izračunavanje specifične potrošnje goriva za proizvodnju toplotne energije u TE:

b t = 143 / η k.s. = 143 / 0,9 = 159 kg / Gcal, gdje je 143 količina standardnog goriva, kg, prilikom čijeg sagorijevanja se oslobađa 1 Gcal toplinske energije; η k.s - efikasnost kotlovske elektrane, uzimajući u obzir gubitke toplote u cevovodima pare između kotlarnice i mašinske prostorije (pretpostavljena je vrednost 0,9). I u udžbeniku V.Ya. Ryzhkin "Thermal elektrane» na primjeru proračuna termičke šeme 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 inostranstvu, a kod nas je od 1996. godine u RAO "UES Rusije" počela da se primenjuje druga, naprednija, proporcionalna ORGRES metoda. Ali ova metoda također daje značajno precjenjivanje potrošnje goriva za proizvodnju topline u CHP.

Najtačniji proračun troškova goriva za proizvodnju toplotne energije u TE dat je metodom efikasnosti ekstrakcije, koja je detaljnije prikazana u članku. Proračuni rađeni na osnovu ove metode pokazuju da je potrošnja goriva za proizvodnju toplotne energije u TE sa turbinama T-250-240 60 kg/Gcal, au TE sa turbinama T-110/120-12,8-5M - 40,7 kg/Gcal.

Razmotrimo metod efikasnosti selekcije na primjeru CCGT CHPP sa parnom turbinom T-58/77-6,7. Glavni pokazatelji rada takve turbine prikazani su u tabeli iz koje se vidi da je njen prosječni zimski režim rada odvod topline, a ljetni kondenzacijski. U gornjem dijelu tabele u oba moda svi parametri su isti. Razlika se pojavljuje samo u odabirima. To vam omogućava pouzdano izračunavanje potrošnje goriva u načinu grijanja.

Parna turbina T-58/77-6.7 je dizajnirana da radi kao dio dvokružne CCGT-230 u termoelektrani u Molzhaninovo okrugu u Moskvi. Termičko opterećenje- Q r =586 GJ/h (162,8 MW ili 140 Gcal/h). Promjena električna energija turbinsko postrojenje pri prelasku iz režima grijanja u režim kondenzacije je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Efikasnost ekstrakcije se izračunava prema sljedećoj formuli:

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

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

B K = 34.1 .Q / ηr k = 34.1.586 / 0.9 \u003d = 22203 kg / h (158.6 kg / Gcal), gdje je 34.1 količina standardnog goriva, kg, koja je tokom sagorijevanja 1 GJ oslobođena toplotna energija; η rk. - Učinkovitost kotlarnice sa odvojenom proizvodnjom energije (pretpostavljena vrijednost 0,9).

Potrošnja goriva u energetskom sistemu za proizvodnju toplotne energije u TE, uzimajući u obzir efikasnost ekstrakcije:

gdje je η ks. - Efikasnost kotlarnice zamjenskog IES-a; ηo - efikasnost turbinskog postrojenja zamjenskog CPP-a; η e s. - efikasnost električne mreže prilikom prenosa električne energije iz zamjenskog IES-a.

Uštede goriva u kombinovanoj proizvodnji toplotne i električne energije u poređenju sa kotlovnicom za daljinsko grejanje:

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

U zaključku, treba napomenuti da je metoda odabira faktora efikasnosti naučno utemeljena, pravilno uzima u obzir procese koji se odvijaju u elektroenergetskom sistemu u uslovima daljinskog grijanja, laka 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. Poređenje rezultata podjele potrošnje goriva na električnu i toplinsku energiju isporučenu iz TE razne metode// Energetik. 2006. br. 7. str. 21.

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

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

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

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Parne turbine CJSC UTZ za perspektivne projekte CCGT// Termoenergetika. 2009. br. 9. S. 6-11.