 |
2.5. Каков состав и объем продуктов сгорания твердого топлива?
|
|
|
|
2. 5. Каков состав и объем продуктов сгорания твердого топлива?
При полном сгорании любого топлива образуются следующие газообразные продукты: СО2, Н2Огаз, N2, SО2. Обычно горение происходит с избытком воздуха, поэтому в ПГТ присутствует О2, содержание которого зависит от коэффициента избытка воздухаa.
Объемы дымовых газов по отдельности рассчитывают по формулам:
для твердого и жидкого топлива
| VСО2= 0, 01855Ср, нм3/кг; | (0) |
| VН2О= 0, 112Нр+ 0, 0124 (Wр + 100wпар) + 0, 0016d Lд, нм3/кг, | (0) |
где wпар– количество пара, вводимого для распыления жидкого топлива в форсунках высокого давления, кг/кг топл.;
| VSО2= 0, 007Sр, нм3/кг; | (0) |
| VN2= 0, 79Lд+ 0, 008Nр, нм3/кг. | (0) |
Объем кислорода VО2рассчитывают по формуле (0).
Общий объем продуктов горения топлива рассчитывают по формуле:
| Va=VСО2+VН2О+VN2+VО2+VSО2, нм3/кг (нм3/нм3газа). | (0) |
2. 6. Каков состав и объем продуктов сгорания газообразного топлива?
При полном сгорании любого топлива образуются следующие газообразные продукты: СО2, Н2Огаз, N2, SО2. Обычно горение происходит с избытком воздуха, поэтому в ПГТ присутствует О2, содержание которого зависит от коэффициента избытка воздухаa.
Объемы дымовых газов по отдельности рассчитывают по формулам:
для природного газа
| VСО2= 0, 01 (СО2+ СН4+ 2С2Н6+ 3С3Н8+ 4С4Н10+ 5С5Н12), нм3/нм3; | (0) |
| VН2О= 0, 01 (2СН4+ 3С2Н6+ 4С3Н8+ 5С4Н10+ 6С5Н12+ Н2О + + 0, 16 d Lд), нм3/нм3 | (0) |
| VN2= 0, 79Lд+ 0, 01N2, нм3/нм3; | (0) |
| VО2= 0, 21 (a– 1)L0, нм3/кг (нм3газа), | (0) |
2. 7. Как влияют продукты сгорания топлива на окружающую среду?
3. 1. Что называют вторичными энергетическими ресурсами? Как они классифицируются по виду энергии?
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) — энергетический потенциал продукции, отходов, побочных продуктов, образующихся в технологических установках, который не используется в самом агрегате, но может быть использован для других целей.
|
|
|
Рациональное использование вторичных энергетических ресурсов является одним из крупнейших резервов экономии топлива.
По виду энергии ВЭР разделяются на 3 группы: СЛ 30
– Горючие (или топливные) ВЭР (отходы, содержащие углеродные и углеводородные включения: доменный газ, органические отработанные растворители и т. д. );
– Тепловой ВЭР (любые теплоносители, имеющие температуру выше температуры окружающей среды, способные передать тепло для последующего использования: горячие газы и жидкости, являющиеся промежуточными или сбросными в данном технологическом процессе);
– ВЭР избыточного давления (газы и жидкости под давлением, которые можно использовать перед сбросом в окружающую среду).
3. 2. Какие основные направления использования вторичных энергоресурсов?
3. 3. Как определить возможную выработку теплоты и экономию топлива в утилизационной установке?
Определение выхода ВЭР и экономия топлива за счет их использования
Под выходом ВЭР понимают количество вторичных энергоресурсов, которые образуются в агрегате – источнике ВЭР.
Удельный выход ВЭР рассчитывается или в единицу времени (ч) работы агрегата или на единицу продукции. Удельный выход для горючих ВЭР определяется формулой
| 
|
| (Дж/ч) | (5) | ||||
|
| ||||||||
| Для тепловых ВЭР | ||||||||
|
|
|
| С(  )(кДж/ч)
| (6) | ||||
Для ВЭР избыточного давления
|
|
| 
| (7) | |
| Здесь – Gвых часовое количество | энергоносителя в виде твердых, | жидких или | ||
газообразных продуктов (кг/ч) или (м3/ч); С – теплоемкость энергоносителя (кДж/кг град. или
|
|
|
кДж/м3 гр); l – работа изоэнтропного расширения (кДж/кг); t1, иt0 – температура энергоносителя на входе в теплообменник – утилизатор и температура окружающей среды.
Общий объем выхода ВЭР
| Qвых qт М , (ГДж) | (8) | |
| где М – выход энергоносителя за рассматриваемый период (месяц, год), (ГДж); τ – | ||
| число часов работы установки – источника ВЭР; qT – удельный выход ВЭР, (кДж/кг). | ||
| Обычно определяют | годовой выход ВЭР. Однако только часть энергии из общего | |
| выхода может быть полезно | использована. | |
Для оценки реального потенциала ВЭР, возможного к использованию, рассчитывается возможная выработка энергии за счет ВЭР. Различают возможную, планируемую экономически целесообразную и фактическую выработку ВЭР.
Возможная выработка ВЭР – это максимальное количество теплоты, электроэнергии или механической работы, которое можно получить практически за счет данного вида ВЭР, с учетом режимов работы агрегата – источника ВЭР и утилизационной установки. Фактическая выработка – действительно полученная энергия за отчетный период. Коэффициент выработки или использования за счет ВЭР отношение фактической ВЭР к возможной выработке
| Qф/ Qвоз | |
| (9) |
Использование ВЭР ставит конечной задачей достижение экономии первичного топлива и сокращение затрат на приобретение топлива. При использовании тепловых ВЭР экономия топлива определяется
| В | 0, 0342 | Qвоз | 0, 0342 | Qф (т у. т) | (10) |
| зам | зам | ||||
где 0, 0342 – коэффициент эквивалентного перевода 1 ГДж в т. у. т.; Qф – фактическое использование тепловых ВЭР (ГДж/год); η зам – КПД замещаемой энергетической установки, с показателями которой сравнивается эффективность утилизационной установки работы теплоэнергетического агрегата – источника ВЭР. Как правило, в качестве замещаемой установки рассматривается промышленная котельная или ТЭЦ.
Коэффициент использования выработки σ зависит от несовпадения режимов работы утилизационной установки и теплоэнергетического агрегата – источников ВЭР, которые определяются потребителем теплоты.
При использовании тепловых ВЭР предприятиями, которые снабжаются теплом централизовано от ТЭЦ экономия топлива за счет ВЭР определяется с учетом увеличения расхода топлива на ТЭЦ
|
|
|
| 0, 0342 | э | в | в |
| |||||||
| B |
| (11) | |||||||||
| Т ЭЦ | |||||||||||
| зам | к | т | |||||||||
где η ТЭЦ – КПД котельной ТЭЦ, эуд– удельная выработка электроэнергии на ТЭЦ (кВт·ч/ГДж); вК – удельный расход топлива на выработку электроэнергии по теплофикационному циклу, грамм условного топлива на 1 кВт/ч; вт – удельный расход топлива на выработку электроэнергии на замещаемой ТЭЦ, грамм условного топлива на 1 кВт/ч.
При использовании горючих ВЭР экономия топлива определяется по формуле
| В 0, 0342 |
| (т у. т. ) | (12) | |
| где | фактические горючие ВЭР(ГДж/год); | η 1/η 2- КПД топливоиспользующего агрегата | |||
| |||||
| при работе на горючих ВЭР и КПД того же агрегата при работе на первичном топливе. | |||||
| Отношение η 1/η 2 | – зависит от | физических свойств горючих ВЭР. Для | |||
высококалорийных горючих ВЭР это отношение равно единице.
|
|
|
