- •Основные термины и понятия
- •Понятие энергетического аудита
- •1.1 Задачи энергоаудита
- •Правовые основы энергоаудита
- •Энергоаудитор должен отвечать следующим требованиям:
- •6. Для аккредитации необходимо предоставить:
- •Общие этапы энергоаудита и их содержание
- •Виды энергетических ресурсов и направления их использования
- •Органическое топливо
- •Образование ископаемого топлива
- •Классификация и характеристики органического топлива
- •Природный газ
- •Состав и применение природных газов показан на рисунке 2.1.
- •Ядерное топливо
- •Ядерное деление
- •Реакторы - размножители на быстрых нейтронах
- •Нейтронах
- •Термоядерный синтез
- •Геофизическая энергия
- •Гидроэнергия
- •Ветровая энергия
- •Геотермальная энергия
- •Солнечная энергия
- •Топливно-энергетическая промышленность России
- •Топливно-энергетический комплекс
- •Нефтяная промышленность
- •Газовая промышленность
- •Транспорт газа
- •Угольная промышленность
- •Электроэнергетика
- •Общие сведения
- •Тепловые электростанции
- •Тепловые конденсационные электрические станции
- •Теплоэлектроцентрали
- •Атомные электростанции
- •Гидроэлектростанции (гэс, гаэс, пэс)
- •Самая большая в Европе Волжская гидроэлектростанция, построена в 1962 году Самая мощная электростанция в мире – Итайпу (Бразилия) - гэс 12600 мВт.
- •Альтернативные источники электроэнергии
- •Геотермальная электростанция
- •Солнечная электростанция
- •Ветровая электростанция
- •Мини и микро гэс
- •Электрические сети
- •Тепловая энергетика
- •Котельные Принципиальная схема котельной установки
- •Тепловой баланс и кпд котла
- •Системы теплоснабжения
- •Тепловые сети
- •Характеристика потребителей топливно-энергетических ресурсов
- •Промышленные предприятия
- •Характеристика систем энергоснабжения промышленных предприятий
- •Предприятия черной металлургии
- •Предприятия цветной металлургии
- •Предприятия химической промышленности
- •Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
- •Предприятия машиностроительной промышленности
- •Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности
- •Предприятия текстильной и легкой промышленности
- •Предприятия строительной промышленности
- •Предприятия пищевой промышленности
- •Б юджетные учреждения
- •Транспорт
- •Сельское хозяйство
- •Коммунально-бытовое хозяйство
- •Энергетические балансы предприятий
- •Понятие и назначение энергетических балансов
- •Виды энергетических балансов
- •Методы составления электробалансов
- •Электробалансы электроприводов и энергетических установок
- •Цеховые и общезаводские электробалансы
- •Основные направления энергосбережения
- •Энергосбережение в промышленности
- •Показатели эффективности использования энергетических ресурсов в энергопотребляющих установках
- •Электротермические установки
- •8.1.3 Электросварочные установки
- •8.1.4 Электролизные установки
- •8.1.5 Системы снабжения потребителей сжатым воздухом
- •Насосные установки
- •Вентиляционные установки
- •Станочное оборудование
- •Кузнечно-прессовое оборудование
- •Энергосбережение в бюджетной сфере
- •Системы освещения
- •Системы отопления
- •Снижение тепловых потерь через ограждающие конструкции
- •Оптимизация системы отопления здания
- •8.2.3 Системы холодного и горячего водоснабжения
- •Использование вторичных энергетических ресурсов
- •Классификация и основные направления использования вэр
- •Использование тепловых вэр
- •Способы и оборудование для утилизации сбросной теплоты
- •Упрощенная модель использования тепловых вэр
- •Потенциальные возможности утилизации сбросной теплоты
- •Основные утилизационные установки, использующие вэр
- •Котлы утилизаторы
- •Экономайзеры и воздухоподогреватели
- •Рекуператоры
- •Регенераторы
- •Тепловые насосы
- •Оценка эффективности использования вэр
- •Расчет эффективности энергосберегающих мероприятий
- •Основные теоретические положения по оценке эффективностиинвестиционных проектов
- •Определение ценности проекта
- •Понятие дисконтирования
- •Расчет показателей достоинства проекта
- •Технико-экономическая оценка энергосберегающих
- •Примеры технико-экономической оценки энергосберегающих мероприятий
Тепловая энергетика
Теплоэнергетика является одной из основных составляющих энергетики и включает в себя процесс производства тепловой энергии, ее транспортировки и распределения.
Тепловая энергия производится на источнике теплоты. Им обычно является тепловая электростанция, где, кроме электрической энергии, вырабатывается тепловая в виде пара и/или горячей воды (ТЭЦ), котельная промышленного предприятия или районная котельная. Теплота передается в виде водяного пара или горячей воды по тепловым сетям – совокупности трубопроводов и устройств, предназначенных для передачи тепловой энергии. Далее теплота поступает потребителю тепловой энергии - юридическому или физическому лицу, которому принадлежат теплопотребляющие установки - установки, использующие теплоту для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, кондиционирования воздуха или технологических нужд.
Комплекс теплопотребляющих установок с соединительными трубопроводами или тепловыми сетями называется системой теплопотребления. Совокупность взаимосвязанных источника теплоты, тепловых сетей и систем теплопотребления образуют систему теплоснабжения.
Котельные Принципиальная схема котельной установки
В энергетике основным теплоносителем является вода или водяной пар. Комплекс устройств и агрегатов, обеспечивающих получение горячей воды или водяного пара под давлением, называют котельной установкой. Она состоит из котла и вспомогательного оборудования. Котлом называют устройство для получения горячей воды или водяного пара с давлением выше атмосферного за счет сгорания органического топлива. Котлы бывают паровые и водогрейные. По назначению они делятся на отопительные, промышленные и энергетические. Пар или вода, получаемые в отопительных котлах, используются для отопления, в промышленных котлах – для промышленных нужд (тепловые аппараты, теплообменники, паровые приводы некоторых машин и т.д.). Пар, получаемый в энергетических котлах, применяется для преобразования его энергии в механическую работу в турбинах. Котлы также классифицируются по паро- и тепло- производительности, по параметрам пара и другим признакам .
Рассмотрим в качестве примера принципиальную схему котельной установки, работающей на твердом топливе (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 - Принципиальная схема котельной установки, работающей на твердом топливе
Топливо 1 с угольного склада подается в бункер сырого угля 2, из которого оно направляется в систему пылеприготовления, состоящую из питателя 3 угля и углеразмольной мельницы 4. Пылевидное топливо по пылепроводам 5 транспортируется к горелочным устройствам 8 первичным воздухом, поступающим по воздуховоду 6. К горелкам 8 подводится также вторичный воздух по воздуховоду 12 с помощью дутьевого вентилятора 23. Для устойчивого и интенсивного горения вторичный воздух нагревается до 250...400 °С в воздухоподогревателе 19. Забор в воздуховод 22 вторичного воздуха производится зимой из окружающей среды 21, а летом - из помещения 20.
Поступающая в котел вода, называемая питательной, сначала подогревается в экономайзере 17 и далее поступает в топочные экраны 7 и 9, где происходит процесс парообразования. Сухой насыщенный пар поступает в ширмовый 10 и конвективный 14 пароперегреватели, после чего перегретый пар направляется к потребителю (например, к паровой турбине).
Продукты сгорания топлива, пройдя экономайзер 17 и воздухоподогреватель 19, очищаются от золы в золоулавливающем устройстве 24 и дымососом 25 выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 26. Уловленная из дымовых газов зола и выпавший в нижнюю часть топки шлак удаляются, как правило, потоком воды по каналу 27.
Паровой котел состоит из топочной камеры 11, в которой происходит сжигание специально подготовленного топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания за счет теплоотвода к располагаемым в ней поверхностям нагрева и газоходов, в которых также размещаются поверхности нагрева, воспринимающие теплоту продуктов сгорания топлива.
Стены топочной камеры покрыты внутри огнеупорным материалом, а снаружи – тепловой изоляцией 13. Непосредственно у стен по всему внутреннему периметру топочной камеры расположены трубы, которые, получая теплоту от топочных газов, являются парогенерирующими поверхностями нагрева и называются топочными экранами 7 и 9.
Топочные экраны являются рациональными поверхностями нагрева, так как они воспринимают теплоту сгорания топлива преимущественно излучением от факела и от продуктов сгорания. Температура, в зоне горения может достигать 1500…1800 °С а зависимости от вида сжигаемого топлива. Средняя температура продуктов сгорания в топочной камере составляет 1300...1400 °С.
Топочные газы покидают топочную камеру с температурой 900...1200 °С и поступают в горизонтальный газоход 15, в котором первым по ходу газов располагается пароперегреватель 10, выполненный из трубчатых змеевиков, собранных в плоские пакеты (ширмы). Теплообмен в ширмовых поверхностях нагрева осуществляется одновременно излучением и конвекцией, и поэтому они называются полурадиационными. В этой зоне газы имеют температуру, близкую к температуре плавления золы топлива, и поэтому может происходить процесс налипания расплавленной золы (шлака) на поверхности труб. Для того чтобы исключить возможность образования, шлаковых мостов между трубами и последующего забивания шлаковой массой промежутков между ними, расстояние между трубами в этом котельном пучке делает больше, чем в топочных экранах.
Пройдя ширмовый пароперегреватель, газы охлаждаются до 800...900 °С. В горизонтальном газоходе 15 за ширмовым пароперегревателем 10 располагается конвективный пароперегреватель 14, представляющий собой пакеты труб, расположенных в коридорном или шахматном порядке с меньшим, чем в ширмах, поперечным шагом. Теплообмен в пароперегревателе 14 и во всех последующих поверхностях нагрева осуществляется конвекцией.
В верхней части конвективной шахты 18 обычно устанавливается промежуточный пароперегреватель 16. Если на электростанции промежуточный перегрев пара не применяется, то в этом месте может располагаться либо первая ступень конвективного пароперегревателя, либо вторая ступень экономайзера.
После промежуточного пароперегревателя газы имеют температуру 500...600 °С. Теплота этих газов используется в экономайзере 17, располагаемом далее по ходу газов, и в воздухоподогревателе 19, размещаемом либо в нижней части конвективной шахты 18 непосредственно за экономайзером, либо в отдельном газоходе. За воздухоподогревателем газы имеют температуру 110...160 °С. Дальнейшему снижению температуры газов путем полезного использования их теплоты препятствует конденсация на поверхностях нагрева паров воды, содержащихся а продуктах сгорания, и образование серной кислоты, что приводит к интенсивному развитию коррозии металла и загрязнению поверхностей нагрева золовыми отложениями. Охлажденные до 110...160 °С газы, пройдя устройства очистки от золы 24, выбрасываются в атмосферу.