Определение выхода и использования ВЭР

Выход и возможное использование ВЭР рассчитывают в удель­ных показателях на единицу продукции или единицу времени (1ч) работы агрегата-источника ВЭР.

Удельные показатели выхода ВЭР, выработки энергии и их использования относят к единице продукции основного произ­водства в случае многопродуктового производства или к единице расхода сырья (топлива) в случае многопродуктового производ­ства.

Удельный (часовой) выход ВЭР определяют как произведе­ние удельного (часового) количества энергоносителя на его энергетический потенциал. В качестве единиц измерения количе­ства энергоносителя используют единицы массы (килограмм, тонна); для газообразных энергоносителей — единицы объема (кубический метр при нормальных условиях; (Р = 10⁵ Па, t = 0 °С).

Энергетический потенциал энергоносителей определяется:

· для горючих ВЭР — низшей теплотой сгорания Q_Н^Р;

· для тепловых ВЭР — перепадом энтальпий Δi;

· для ВЭР избыточного давления — работой изоэнтропного

расширения l.

В качестве единиц измерения потенциала используют еди­ницы для измерения энергии (килокалория, килоджоуль, кило­ватт-час).

Таким образом, удельный (часовой) выход ВЭР определяется:

· для горючих ВЭР:

q_вэр=m_вэр Q_Н^Р - (7.1)

Обычно количество горючих ВЭР выражают в килограммах ппи тоннах условного топлива, тогда

где m_ВЭР — удельное (часовое) количество энергоносителя в виде твердых, жидких или газообразных продуктов; Q_У — теплота сго­рания условного топлива; Q_У = 7000 ккал/кг или 29 300 кДж/кг.

Удельное (часовое) количество энергоносителя т_ВЭР опреде­ляют путем расчета материального баланса агрегата — источни­ка ВЭР или из его энерготехнологических характеристик, рег­ламентов производства, или по показателям соответствующих приборов.

Низшую теплоту сгорания горючего ВЭР определяют экспе­риментальным путем или по известным в теплотехнике форму­лам в зависимости от его элементарного состава.

Перепад энтальпий Δi для тепловых ВЭР определяют в зави­симости от температуры энергоносителя на выходе из агрегата-источника ВЭР, а также температуры окружающей среды (кото­рую для простоты расчетов можно условно принять равной 0 °С), если энергоноситель выбрасывается в атмосферу, или темпера­туры, до которой должен быть охлажден энергоноситель при по­ступлении его на следующую стадию технологического процесса в случае его промежуточного охлаждения. В общем случае:

Δi = c₁ t₁ -c₀ t₀, (7.5)

где t₁ — температура энергоносителя на выходе из агрегата-источ­ника ВЭР, °С; c₁ — теплоемкость энергоносителя при этой темпе­ратуре (для газов берется теплоемкость при постоянном давле­нии); t₀, — температура энергоносителя при поступлении его на следующую стадию технологического процесса либо температура окружающей среды, °С; с₀ — теплоемкость энергоносителя при температуре t₀.

Для водяного пара энтальпию находят но специальным табли­цам либо по is- диаграмме. Перепад энтальпий Δi определяется разностью энтальпий водяного пара и питательной воды, посту­пающей на испарение.

Глава 7

И< 111 ШМОНАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ 171

 

Температуру энергоносителя Щ на выходе из агрегата-источ­ника ВЭР определяют из расчета его теплового баланса, либо из его энерготехнологических характеристик, а также путем замера соответствующими приборами. Теплоемкость энергоносителя в зависимости от его состава определяют по соответствующим справочникам.

Работу изоэнтропного расширения (кВт-ч/кг) для жидкостей определяют из выражения:

l = 0,027(p₁ – p₂) / γ (7.6)

Здесь p₁ — давление жидкого энергоносителя на выходе из техно­логического агрегата, Па; р₂ — давление энергоносителя при по­ступлении на следующую ступень использования или давление окружающей среды при выбросе в атмосферу, Па; γ — удельный вес жидкости, кг/м³.

Для газообразных энергоносителей:

l = i₁ – i₂ / 860 (7.7)

где i₁ — энтальпия газа перед расширением при давлении p₁ и температуре t₁ К, ккал/кг; i₂ — энтальпия газа в конце изоэнтроп­ного расширения до давления р₂ при температуре t₂ К, ккал/кг.

Температуру газа t₂ в конце изоэнтропного расширения рас­считывают по формуле

t₂ = t₁ (p₂/p₁)^k-1/k (7.8)

где к — средний показатель изоэнтропы в интервале температур t₁и t₂, определяемый по истинным теплоемкостям газа.

Выход ВЭР определяется рядом факторов технологического характера, поэтому в общем случае суточный график выхода ре­сурса отличается значительной неравномерностью. В этой связи различают показатели удельного (часового) выхода: максимальный, минимальный (гарантированный) и средний. В расчетах ВЭР обычно определяют средний выход.

Для целей учета и планирования использования ВЭР необхо­димо определять объем выхода ВЭР за рассматриваемый период (месяц, год) по формуле:

(7.9)

Q_ВЫХ = Q^уд_ВЫХ М

или

Q_ВЫХ = q^Ч_ВЫХ τ (7.10)

где q^УД_ВЫХ удельный выход ВЭР; М — выпуск основной продукции (или расход сырья, топлива), к которой отнесен удельный Выход ПЭР, за рассматриваемый период; q^Ч_ВЫХ — часовой выход ВЭР; τ - число часов работы агрегата-источника ВЭР в рассматриваемый период.

Возможное использование горючих ВЭР в качестве топлива Как привило равно выходу ВЭР. Однако в некоторых случаях име­ни место неизбежные потери энергоносителя, обусловленные особенностями технологического процесса, либо условиями ути-лизации ВЭР, предварительной его подготовки (очистки, аккуму-ляции и т. п.). При этом возможное использование ВЭР меньше Выходи па величину неизбежных потерь.

Возможное использование ВЭР, утилизируемых с преобразо-ванием энергоносителя, равно возможной выработке энергии за счет ВЭР в утилизационной установке.

Возможную выработку электроэнергии в утилизационной турбиие за счет ВЭР избыточного давления можно определить по формуле

W = M m^УД_ВЭР l η_oi η_M η_Г M (7.11)

пни

W = M m^УД_ВЭР τ l η_oi η_M η_Г (7.12)

где η_oi — относительный внутренний КПД турбины; η_M — меха­нический КПД турбины; η_Г — КПД электрогенератора.

При выработке механической работы (использование утили-зационных турбин для привода рабочих машин) в приведенных выше формулах коэффициент η_Г опускают.

Если в утилизационной, технологической или энерготехноло-гической установках вырабатывается пар высоких параметров, то он может быть использован по комбинированному направле­нию в теплофикационных турбинах.

Основными характеристиками теплофикационной турбины являются: удельный расход теплоты на производство электро-энергии на тепловом потреблении q_r ккал/(кВт-ч) и удельная вы­работка электроэнергии на единицу отпущенного тепла э — кВт ч/ккал. Зная эти характеристики теплофикационной турбины, можно определить отпуск тепла Q₀ и выработку электроэнергии W

Глава 7

в зависимости от количества теплоты Q_T, поступающего на турбину от теплоутилизационной установки:

Q₀ = Q_T/ l+эq_T ------------------------------------ (7.13)

W = эQ_T / l+эq_{T -----------------------------------------------} (7.14)

При поступлении пара высоких параметров от теплоутилизационных установок на конденсационную турбину выработка электроэнергии может быть определена по формуле:

W = Q_T / q_k (7.15)

Здесь q_k – удельный расход теплоты на производство электроэнергии в конденсационной турбине.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: