- •Глава 5. О методиках расчетов эффективности использования энергетических ресурсов
- •5.1. Общие данные
- •Показатели энергоэффективности изделий
- •5.2. Методика расчета энергоемкости изготовления продукции
- •Временные индивидуальные нормы расхода топлива для плановых расчетов
- •Структура норм расхода топлива, тепловой и электрической энергии
- •Затраты топлива на растопку котлов
- •Необходимые исходные данные для составления упрощенных тепловых балансов промышлeнных печей (плавильных, нагревательных, термических) при определении норм расхода топлива
- •Тепловой баланс (упрощенный)
- •Нормальные коэффициенты расхода воздуха и величины присосов по газовому тракту печей различных типов, работающих на жидком и газообразном топливе
- •Угар элементов в нагревательных печах
- •Теплоемкость (теплосодержание) (физическое тепло), нм3 влажного воздуха
- •Среднеэксплуатационные нормативы потерь тепла от химической неполноты сгорания в печах, работающих на жидком и газообразном топливах
- •Исходные данные
- •Тепловой баланс мартеновкой печи
- •Исходные данные
- •Тепловой баланс нагревательной трехзонной двухрядной методической печи
- •Характеристика печей периодического действия
- •Средние теплоемкости отдельных материалов, ккал/(кг∙оС)
- •Характеристика работы печей
- •Исходные данные
- •Расчет норм
- •Исходные данные
- •Расчет норм
- •5.3. Методика расчета фактической эффективности использования топлива в котлах
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара
- •5.4. Методика определения фактической эффективности использования топлива в термических и нагревательных печах
- •Протокол приборного обследования энерготехнологического оборудования
- •Технико-экономические показатели
- •Результаты обследования
- •Суммарный коэффициент теплоотдачи, ккал/(м2∙ч∙оС)
- •Потери тепла излучением через 1 м2 открытого окна при температуре печи, ккал
- •Значение коэффициента диафрагмирования θ
- •Средние теплоемкости для воздуха и газов
- •Примерный удельный расход тепла на нагрев (или плавлeние)
- •1 Кг материала
- •5.5. Список литературы к главе 5
Тепловой баланс нагревательной трехзонной двухрядной методической печи
|
№ п/п |
Наименование |
Обозна- чение |
Расчетная формула или способ определения |
Размерность |
|
1. |
Химическое тепло топлива, израсходованное на технологические нужды в печи |
Qт |
Qт = (В ∙ Qнр ∙ 103)/(1 – γ)G = = 14500 · 8200 · 103/(1 – 0,02) х х 158000 = 767900 |
ккал/т нагреваемого металла |
|
2. |
Тепло экзотермических реакций |
Qэкз |
1350γ · 103 = 27000 |
То же |
|
3. |
Итого: расчетное располагаемое количество тепла |
Qприх |
Qприх = Qт + Qэкз = 767900+27000 = = 794900 |
То же |
|
4. |
Тепло, непосредственно израсходованное на нагрев металла |
Q1м |
(Jм.выд – Jм.пос) · 103 = = (201 – 2,24) · 103 = 198760 |
То же |
|
5. |
Потери тепла с уходящими газами |
Q2 |
q2 ∙ Qприх = 0,427 ∙ 794900 = 339400, где q2 = {[τг + (α · 1)τв + τф] х (Jг – – Jг0 – 0,5 tмаз) ∙ 10-3= = {[1,248 + (1,25 – 1) ·1,111 + 0] х х (290 – 10)} ∙ 103 = 0,427 |
То же |
|
6. |
Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива |
Q3 |
(30,2СО + 25,8Н2 + 85,5СН4) х х (τсг + (α – 1) τв ] ∙ Qт ∙ 10-3 = = (30,2 · 0,92 + 25,8 · 0 + 85,5 · 0) х x [0,999 + (1,25 – 1) ∙ 1,11] ∙ 767900 х х 103 = 27000 |
То же |
|
7. |
Суммарные потери тепла в окружающую среду |
Q5 |
Q5 = Qприх – Q1 – Q2 – Q3 = 794900 – – 198760 – 339400 – 27000 = 229540 |
То же |
|
8. |
Удельный расход условного топлива |
Вф1 Вф |
Вф = 0,143 ∙ Qт ∙ 10-3 = = 0,143 · 767900 · 10-3 = 109,9 или 109,9/0,94 = 117,0 |
кг y. т./т нагреваемого кг y. т./т годного металла |
|
9. |
Фактический коэффициент использования топлива |
ηф нт |
ηф нт = 1 – q2 – q3н = 1 – 0,427 – – 0,0354 = 0,5376 или 53,76 |
% |
4. Коэффициент, учитывающий снижение удельного расхода топлива за счет сокращения потерь в окружающую среду.
В данном случае сокращение потерь получаем за счет уменьшения потерь тепла с излучением через окна и щели путем:
а) ликвидации допустимой по условиям организации процесса части кантовальных окон;
6) сокращения времени открывания отдельных окон на 50 %.
Предположим, что в результате этих мероприятий потери тепла сократились на 10000 ккал/т нагреваемого металла. Коэффициент, учитывающий снижение удельного расхода топлива за счет сокращения потерь тепла с излучением, составит:
К4изл=ΔQизл/ηфнт = 1 – 0,023/0,5376 = 0,97,
где
ΔQизл = ΔQ5изл /(Q + Q5) = 10000/(198760 + 229540) = 0,023;
Вн = Вф К1р К2уг К3хн К4изл = 9,9 ∙ 0,953 ∙ 0,79 ∙ 0,955 ∙ 0,97 =
= 76,3 кг у.т./т нагр. металла.
Печи периодического действия. Печи периодического действия предназначены для следующих операций:
а) плавка цветного литья;
б) нагрев металла;
в) термическая обработка.
Плавильные и камерные печи имеют переменную нагрузку по весу и сортаменту.
Рекуперация тепла в них зачастую отсутствует. Коэффициент полезного действия таких печей чрезвычайно низок.
Ниже приведены характеристики хорошо работающих печей, полученные на основе производственного опыта (табл. 5.15).
Пользуясь этой таблицей, можно подсчитать расход топлива по формуле:
|
Вт = (GqF)/Qнр |
(5.12) |
|
|
|
|
ВФ = (BтK Qнр)/7000G1 |
(5.13) |
где Bт – расход топлива, кг/ч или нм3/ч; Вф – см. табл. 5.6, п. 9; G – средняя удельная производительность печи, кг/(м2ч); F – площадь пода печи, м2; q –удельный расход тепла, ккал/кг; К – коэффициент неравномерности расхода топлива; G – производительность печи (GF), т/ч.
Таблица 5.15