- •1. Назначение промышленных печей. Общая схема устройства печи. Классификация промышленных печей.
- •2. Актуальность энергосбережения в России и мире.
- •1. Принципиальные схемы промышленных печей.
- •2. Общие понятия энергосбережения. Государственная политика в области повышения эффективности использования энергии.
- •Энерготехнологическое комбинирование.
- •2. Энергетическая безопасность.
- •1. Варианты использования топлива в промышленных печах.
- •2. Активные и пассивные методы экономии энергии. Интенсивное энергосбережение. Прямое и косвенное энергосбережение.
- •1. Особенности сжигания газообразного топлива в печах.
- •2. Первичные и вторичные энергоресурсы. Традиционная и нетрадиционная энергетика.
- •1. Классификация и устройство газовых горелок.
- •2. Невозобновляемые и возобновляемые источники энергии.
- •1. Особенности сжигания мазута в печах.
- •2. Производство теплоты традиционными методами. Энергосбережение при производстве тепловой энергии.
- •1. Особенности сжигания кускового твердого топлива в печах.
- •2. Котельные установки. Энергосбережение в промышленных котельных.
- •1. Особенности пылеугольного отопления печей.
- •1. Расчет полного горения топлива.
- •2. Производство электрической энергии. Энергосбережение при производстве электрической энергии.
- •1. Расчет неполного горения топлива.
- •2. Автономное энергоснабжение.
- •1. Расчет двухступенчатого горения топлива.
- •2. Потребление энергии и эффективность энергоустановок.
- •1. Режимы теплообмена в нагревательных и плавильных печах.
- •2. Энергосбережение при производстве энергии на основе возобновляемых источников.
- •1. Рециркуляция газов как средство регулирования температуры и повышения тепловой эффективности печей.
- •2. Потенциал возобновляемых источников энергии.
- •1. Геометрический напор газов. Движение газов в каналах.
- •2. Биомасса.
- •1. Расчет тяго-дутьевой установки.
- •1. Типичные тепловые балансы печей.
- •2. Ветроэнергетика.
- •1. Удельные расходы топлива и способы их уменьшения.
- •2. Комбинированные системы тепло- и энергоснабжения.
- •1. Материальные балансы печей.
- •2. Энергосбережение при распределении энергии.
- •1. Способы нагрева компонентов горения (воздуха и газообразного топлива).
- •1. Экономия топлива от применения горячего воздуха.
- •2. Транспортировка первичных энергоресурсов. Энергосбережение при транспортировке первичных энергоресурсов.
- •1. Автономный высокотемпературный нагрев воздуха. Эффективность автономного нагрева воздуха.
- •Транспортировка теплоты. Энергосбережение при транспортировке и распределении тепловой энергии.
- •1. Регенераторы и рекуператоры для нагрева воздуха и газа.
- •2. Системы теплоснабжения.
- •1. Котлы-утилизаторы.
- •2. Транспортировка электрической энергии.
- •Энергосбережение при электроснабжении промышленных предприятий, объектов аграрно-промышленного комплекса, жилищно-коммунального хозяйства.
- •2. Экологические аспекты энергосбережения. Парниковый эффект. Взаимосвязь экологии и энергосбережения.
- •2. Невозобновляемые источники энергии и окружающая среда.
- •Основные вещества, выбрасываемые в атмосферу энергетическими объектами
- •1. Рециркуляция газов как средство регулирования температуры и повышения тепловой эффективности печей.
- •2. Возобновляемые источники энергии и окружающая среда.
- •1. Назначение промышленных печей. Общая схема устройства печи. Классификация промышленных печей.
- •2. Задачи и методы энергетического обследования промышленного предприятия.
- •1. Энергетическая безопасность.
- •Энергетический баланс предприятия.
- •1. Активные и пассивные методы экономии энергии. Интенсивное энергосбережение. Прямое и косвенное энергосбережение.
- •Эффективное использование электроэнергии.
- •1. Производство теплоты традиционными методами. Энергосбережение при производстве тепловой энергии.
- •2. Энергосбережение в зданиях и сооружениях.
- •1. Котельные установки. Энергосбережение в промышленных котельных.
- •2. Учет и регулирование потребления энергии.
2. Транспортировка электрической энергии.
Электроэнергетическая система включает электрическую часть электростанций и потребителей энергии, которые связаны между собой посредством электрических сетей.
Распределение и передача электрической энергии осуществляются электрическими сетями, включающими трансформаторные и преобразовательные подстанции, распределительные устройства и воздушные или кабельные линии электропередачи (ЛЭП).
Передачу электроэнергии можно осуществлять при напряжении, вырабатываемом источником, согласованным с потребителем, или изменяя напряжение в ЛЭП с помощью трансформаторов.
Система передачи электроэнергии без повышения напряжения (а) и с повышением напряжения (б) в линии электропередачи
Рассмотрим оба случая передачи электроэнергии, полагая, что полезная нагрузка Р, обусловленная сопротивлением потребителя Rн, остается постоянной и передается при сопротивлении цепи R = const.
В основе анализа лежат закон Ома и формула для расчета мощности участка цепи:
I=U/R; (4.12)
P=IU (4.13)
При принятых допущенияхполезная мощность, передаваемая источником потребителю в обеих схемах, равна
P=I1U1 (4.14)
P=I2U2 (4.15)
где индексы 1 и 2 соответственно относятся к схемам а и б на рис.
Определение полной мощности и сопротивления в цепи переменного тока:
а ~ электрическая цепь; б - векторный характер последовательного соединения сопротивлений; в - треугольник сопротивлений; г - треугольник мощностей
Потери энергии в обеих схемах, напротив, различаются:
(4.16)
(4.17)
Относительная величина потерь
(4.18)
С учетом (4.14) и (4.15)
(4.19)
Таким образом, потери при передаче электроэнергии обратно пропорциональны квадрату напряжения. По этой причине в линиях электропередачи используются высокие напряжения, которые в настоящее время достигают 750-1150 кВ. Это позволяет без существенных потерь передавать электроэнергию на большие расстояния по проводам небольшого сечения, что также приводит к косвенной экономии энергии за счет снижения материалоемкости ЛЭП.
Наличие трансформаторов в передающих и распределительных системах переменного тока приводит к возникновению дополнительного индуктивного сопротивления ХL и дополнительным потерям за счет реактивной мощности Q
Паразитную реактивную мощность можно уменьшить, последовательно включив в цепь емкостное сопротивление Хс в виде батареи конденсаторов. Это следует из векторного характера рассматриваемых параметров (рис. 4.6). Полная мощность S зависит от коэффициента (косинуса угла φ), показывающего степень запаздывания тока от напряжения:
(4.20)
Потребителями реактивной мощности наряду с активной кроме трансформаторов являются электродвигатели, сварочные аппараты, индукционные электропечи, флюоресцентные лампы и другое электротехническое оборудование.
Составляющая реактивной мощности всегда присутствует в цепях переменного тока, содержащих катушки или обмотки, за счет ЭДС самоиндукции. Как и в рассмотренном случае с трансформатором, ее можно уменьшить введением емкостного сопротивления.
Снижение потерь в линиях электропередачи может быть также достигнуто использованием постоянного тока или сверхпроводников. В первом случае требуются мощные преобразователи напряжения. Опытная эксплуатация таких линий показала их высокую стоимость и нерентабельность по сравнению с традиционными системами передачи электроэнергии. Во втором случае эксплуатация сверхпроводника ЛЭП требует криогенных систем, что еще выше по стоимости.
Билет 27.1. Испарительное охлаждение печей.