Методика проведения опыта
При заданных
значениях:
,
МВт/год;
,
ГДж/год; теплотворная способность
топлива, МДж/кг (МДж/м3);
энергетические затраты на 1 т (1 тыс.м3)
топлива; необходимо определить затраты
первичного топлива и количество
загрязняющих веществ, выбрасываемых в
атмосферу.
Методику проведения опыта рассмотрим на следующем примере.
ТЭЦ для покрытия промышленной нагрузки предприятия отпустила потребителю:
- электроэнергии = 280·106 МВт/год;
- теплоты = 13·103 ГДж/год.
Примем теплотворную способность топлива для газа = 37,2 МДж/кг; для мазута = 42,1 МДж/кг; для каменного угля = 28,9 МДж/кг.
При добыче тыс. м3 газа расходуется 0,45 кВт-ч эл. энергии, 0,0223 ГДж теплоты, 5,3 кг у.т котельно-печного топлива; при транспортировке и переработке тыс. м3 газа расходуется 16 кг у.т.
При добыче нефти для производства ее в 1 т мазута расходуется 81,0 кВт-ч эл. энергии, 0,924 ГДж теплоты, 74,2 кг у.т котельно-печного топлива; при транспортировке и переработке нефти в 1 т мазута расходуется 106 кг у.т.
При добыче 1 т каменного угля расходуется 32,2 кВт-ч эл. энергии, 0,11 ГДж теплоты, 27 кг у.т котельно-печного топлива; при транспортировке и переработке 1 т каменного угля расходуется 65 кг у.т
В результате математического эксперимента необходимо:
1) рассмотреть затраты ТЭЦ первичного топлива;
2) сравнить варианты работы ТЭЦ на различных видах топлива;
3) выразить затраты топлива через нефтяной эквивалент.
1. Определяем расход топлива на выработку теплоты
,
где ηТЭЦ – КПД ТЭЦ, для ТЭЦ работающих на твердом топливе ηТЭЦ = 0,82–0,88; для ТЭЦ, работающих на газе и мазуте ηТЭЦ = 0,88–0,92.
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т/год;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т/год;
В) при работе ТЭЦ на газе
тыс.м3/год.
2. Определяем расход топлива на выработку электроэнергии
.
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т/год;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т/год;
В) при работе ТЭЦ на газе
тыс.м3/год.
3. Суммарный расход топлива на ТЭЦ
.
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т/год;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т/год;
В) при работе ТЭЦ на газе
тыс.м3/год.
4. Рассчитываем расходы условного топлива по формуле (1.1):
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т.у.т.;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т.у.т.;
В) при работе ТЭЦ на газе
т.у.т.
5. Определяем затраты на добычу, переработку и транспортировку топлива.
,
где Эз – затраты электроэнергии при добыче топлива, МВт·ч; Qз – затраты теплоты при добыче топлива, ГДж; Зк.п – затраты котельно-печного топлива, т.у.т; Зп.тр – затраты на переработку и транспортировку топлива, т.у.т.
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т.у.т.;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т.у.т.;
В) при работе ТЭЦ на газе
т.у.т.
6. Затраты первичного топлива ТЭЦ в год определяем по формуле:
.
А) при работе ТЭЦ на каменном угле
т.у.т.;
Б) при работе ТЭЦ на мазуте
т.у.т.;
В) при работе ТЭЦ на газе
т.у.т.
Далее затраты топлива выражают в нефтяном эквиваленте, согласно формуле (1.2) и в денежном эквиваленте учитывая стоимость 1 т.у.т. на рынке нашей страны. Рассчитывают количества загрязнителей, выбрасываемых в результате сжигания различных видов топлива.
Расчеты сводятся в таблицу по форме 1.
По полученным затратам на первичное топливо делаются выводы.
Форма 1
Характеристика ТЭЦ по выработке: |
|||
Электроэнергии |
=…, МВт/год |
||
Теплоты |
=…, ГДж/год |
||
Показатели |
Энергетическое топливо |
||
каменный уголь |
мазут |
газ |
|
Теплотворная способность, МДж/кг (МДж/м3) |
|
|
|
Затраты на 1 т (1 тыс.м3) топлива: А) на добычу |
|
|
|
Электроэнергии, МВ·ч |
|
|
|
Тепловой энергии, ГДж |
|
|
|
Котельно-печного топлива, т.у.т |
|
|
|
Б) на транспортировку, переработку, обогащение и т.п., т.у.т. |
|
|
|
1. Натуральный расход топлива на выработку электроэнергии, т/год (тыс.м3/год) |
|
|
|
2. Натуральный расход топлива на выработку теплоты, т/год (тыс.м3/год) |
|
|
|
3. Суммарный расход натурального топлива, т/год (тыс.м3/год) |
|
|
|
4. Расход условного энергетического топлива на ТЭЦ, т.у.т |
|
|
|
5. Затраты условного топлива на добычу, переработку и транспортировку, т.у.т |
|
|
|
6. Затраты условного первичного топлива, т.у.т |
|
|
|
7. Затраты условного первичного топлива в нефтяном эквиваленте, т.у.нефти |
|
|
|
8. Затраты условного первичного топлива в денежном эквиваленте, млн.руб. |
|
|
|
9. Количество загрязнителей, выбрасываемых в результате сжигания топлива |
|
|
|