3 Определение экономии энергоресурсов за счет поддержания теплопроводов в нормативном техническом состоянии

По техническим требованиям температура теплоносителя (воды) в магистральных сетях не должна понижаться более, чем на I К/км. По данным замеров, проведенных на теплотрассе г.Новосокольники температура теплоносителя снижается на 1К за каждые 200 метров.

Для магистрали ТЭЦ г.Новосокольники определить экономию тепла и топлива при нормальном техническом состоянии изоляции по сравнению с реально имеющейся в г.Новосокольники за один час работы. Вид топлива при­нять из таблицы 2 (в соответствии с вариантом).

Исходные данные для расчета:

- расстояние от ТЭЦ до теплового пункта по теплотрассе: l=3 км;

- диаметр теплопровода: d=420 мм;

- скорость воды: v_вод = 1,07м/с;

- температура воды: t_в=150°С.

Потери тепла (Q_н, кВт) при нормальном состоянии теплоизоляции соста­вят за 1 сек. по всей магистрали в кВт

= рVS

p- плотность воды при температуре 150°С = 916,8 кг/м3

S- площадь сечения м2 внутреннего просвета трубы

S=Пr2=П*D2/4=0,138474 м2

=135,83кг/с

, (3.1)

=1707,4 кВт

где Q_вод - массовый расход воды, кг/с;

C_в - массовая изобарная теплоемкость воды, C_в=4,19 кДж/кг^.К;

l - длина магистрали, м;

t_н - нормативное снижение температуры теплоносителя, К/м

Действительные потери теплоты (Q_д, кВт):

, (3.2)

=8536,9 кВт

где t_д - действительное снижение температуры теплоносителя в теплопроводе на I м его длины, К/м

Перерасход тепла (Q_п, кВт) составит:

(3.3)

=6829,5 кВт

Экономия топлива за 1 час работы котельной (∆B, кг/ч или нм³/ч)

(3.4)

=756,6 кг/ч

Экономия топлива за отопительный период (∆B_оп, кг или нм³):

(3.5)

=3858660 кг

где τ_оп - продолжительность отопительного периода (для Великих Лук τ_оп = 212-213 сут.)

4 Снижение расхода энергоносителей при работе высокотемпературных сушилок типа авм за счет утилизации тепла уходящих газов

Высокотемпературные сушилки типа АВМ, работающие без регене­рации тепла, имеют низкий к.п.д. (до 35 %), температура уходящих газов t_ух150°С. Высушенный продукт (витаминная мука, полно­рационные брикетированные корма, зерно (фураж) и др. продукты) имеют при выгрузке из сушилки высокую температуру и выносят зна­чительное количество теплоты. Утилизация низко потенциальной теп­ловой энергии за счет снижения температуры отработавших газов и охлаждения продукта в теплообменной камере позволяет повысить коэффициент использования тепловой энергии. Снижение показателя t_ух возможно в рекуперативных теплообменниках до t_ух100°С.

Контрольное задание

Определить экономию тепловой энергии и энергоносителя на 1т полученной продукции за счет утилизации тепла уходящих газов. Утилизированная теплота возвращается в топку с подогретым возду­хом, за счет чего снижается расход топлива. Температуру воздуха принять 15-25°С. Основные данные по высокотемпературным сушилкам типа АВМ представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Варианты индивидуальных заданий по расчету снижения расхода энергоносителей при работе высокотемпературных сушилок типа АВМ за счет утилизации тепла уходящих газов

№ варианта	Тип агрегата	Производительность, Wc, т/ч	Часовой расход топлива (номинальный) В, кг/ч (нм3/ч)	Номинальная температура уходящих газов, tух1, °С	Температура уходящих газов при утилизации тепла, tух2, °С	Низшая теплота сгорания топлива Qрн, кДж/кг (кДж/нм3)	Вид топлива
1	2	3	4	5	6	7	8
6.	АВМ-1,5 РГ	1,5	300	155	100	36000	газ природный

Примечание: Производительность сушилки варьируется в зависи­мости от исходной влажности материала и режима работы агрегата.

Последовательность расчета:

1. Удельный расход топлива (q_т, кг/т (нм³/т)) на 1 т готовой продукции

(4.1)

=0,200 кг\т

2. Действительный объем воздуха (V_в, м³/кг или м³/нм³), необходимый для полного сгорания 1 кг (нм³) топлива можно определить по формуле

, (4.2)

=10,18 м3/кг=0,01018 м3/т

где α - коэффициент избытка воздуха (принимается: а) для газа α = 1,05-1,1; б) для жидкого топлива α = 1,1-1,15)

3. Экономия тепловой энергии (Q_р, кВт/т) на 1 т готовой продукции:

- для газообразного топлива

, (4.3)

=0,451 кВт/т

где V_ух.г. – объем дымовых газов на 1т готовой продукции, нм³/т;

C_г – средняя массовая теплоемкость дымовых газов, кДж/кг^.К (таблица 8)

_г – плотность дымовых газов, кг/м³ (таблица 8)

Величину V_ух.г. , в формуле (4.3), можно рассчитать из выражения

(4.4)

=0,202036 нм3/т

4. Экономия энергоносителя за счет регенерации тепла (∆B, кг/т или нм³/т)

(4.8)

=0,0125 кг/т

Таблица 8 - Физические свойства дымовых газов

tух, оС	100	120	140	160	180	200
г, кг/м3	0,950	0,910	0,870	0,830	0,790	0,748
Сг, кДж/кг.К	1,068	1,0738	1,0796	1,0854	I,0912	1,097