министерство образования и науки украины

приазовский государственный технический

университет

Костюк В.А.

Методические указания

к выполнению практических заданий

по курсу «Вторичные энергетические ресурсы и

энерготехнологическое комбинирование»

для студентов специальности 8.090406

«Промышленная теплотехника»

очной и заочной форм обучения

Мариуполь, 2004

УДК 669.662

Методические указания к выполнению практических заданий по курсу «Вторичные энергетические ресурсы и энерготехнологическое комбинирование» для студентов специальности 8.090406 «Промышленная теплотехника» очной и заочной форм обучения.

Составитель: Костюк В.А. – Мариуполь.: ПГТУ, 2004 – с.

Составитель

доц., к.т.н. В.А. Костюк

Ответственный за выпуск:

зав. каф. ТТМП

проф., д.т.н. В.А. Маслов

Введение

Для проведения практических занятий студенты должны:

знать – основы конструкции и тепловой работы доменных, мартеновских и нагревательных печей, конвертеров;

уметь – производить расчеты выхода, возможной утилизации, выработки энергетической продукции и экономии топлива за счет использования ВЭР.

Вторичные энергетические ресурсы разделяются по видам на три группы:

• горючие (топливные);

• тепловые;

• избыточного давления.

При определении выхода и планирования использования ВЭР необходимы: изучение и анализ технологии производства, технологического и утилизационного оборудования; расчеты материальных и тепловых балансов агрегата–источника ВЭР; расчеты всех видов ВЭР по каждому источнику ВЭР; расчеты величины выработки энергетической продукции; расчеты величины экономии первичного топлива за счет использования ВЭР.

Выход ВЭР определяется из теплового баланса агрегата-источника ВЭР или как произведение количества энергоносителя на его энергетический потенциал.

Количество энергоносителя определяется из материального баланса (кг, м³). Энергетический потенциал (кДж, ГДж) определяется:

• для горючих ВЭР – теплотой сгорания ( );

• для тепловых ВЭР – энтальпией (h);

• для ВЭР избыточного давления – давлением и температурой (р, t).

Возможная утилизация ВЭР зависит от вида ВЭР и определяется снижением температуры энергоносителя в утилизационной установке. По величине возможной утилизации определяется значение возможной выработки энергетической продукции. Выход Q_вых и возможная утилизация тепла Q_возм определяются по формулам:

, ГДж/год, ( 1 )

ГДж/год. ( 2 )

При тепловом направлении утилизации ВЭР возможная выработка тепла (холода) определяется из выражений:

, ГДж/год, ( 3 ) , ГДж/год, ( 4 )

где  - коэффициент, учитывающий несоответствие режи-

ма и времени работы утилизационной установки и

агрегата-источника ВЭР;

 - коэффициент, учитывающий потери тепла утилиза-

ционной установкой в окружающую среду;

 - холодильный коэффициент (отношение количества

вырабатываемого холода к количеству затраченного

тепла).

При силовом направлении использования ВЭР (избыточное давление), возможная выработка электроэнергии или механической работы определяется по формуле:

, кВтч/год, ( 5 )

где М – выпуск продукции или расход сырья, кг;

т – удельное количество энергоносителя в виде твер-

дых, жидких или газообразных продуктов, кг, м³;

L – работа изоэнтропного расширения, кВтч/кг,

кВтч/м³;

_о – относительный внутренний КПД турбины,

_м – механический КПД турбины;

_э – КПД электрогенератора.

Возможная выработка электроэнергии за счет утилизационного пара определяется из выражения:

, кВт ^. ч/год ( 6 )

где D – расход утилизационного пара на выработку электро-

энергии, тыс.т/год;

h₁ и h₂ – энтальпия пара на входе в турбину и на выходе

из нее, кДж/м³.

Расчет экономии топлива, полученной за счет использования ВЭР, зависит от схемы энергоснабжения предприятия и типа замещаемой энергетической установки.

При тепловом использовании ВЭР экономия первичного топлива В определяется из выражения

при выработке тепла

т.у.т./год ( 7 )

при выработке холода

, т.у.т./год , ( 8 )

где  - коэффициент использования выработки,   1;

в_зам – удельный расход топлива на выработку тепла на за

мещаемой установке.

, т.у.т./ГДж ,

где 0,0342 – коэффициент эквивалентного перевода соответс-

твенно 1 ГДж в тонну условного топлива;

_зам – КПД замещаемой энергетической установки с, пока-

зателями которой сопоставляется эффективность ис-

пользования ВЭР.

При силовом направлении использование ВЭР

, т.у.т./год ( 9 )

где в_зам – удельный расход топлива на выработку электроэнер-

гии на замещаемой установке, (т.у.т./квт.ч).