1. Расчет неполного горения топлива.

2. Автономное энергоснабжение.

Здесь можно выделить два направления.

1) Автономное энергоснабжение с использованием мини-котельных и малых ТЭЦ может быть более эффективным, чем централизованное. В качестве топлива наряду с ископаемым могут использоваться горючие отходы промышленности и с/х: древесные отходы, старые покрышки, солома, лигнин и др.

В настоящее время производится разное оборудование для автономного энергоснабжения, которое монтируется в непосредственной близости от потребителей. Их применение позволяет снизить потери теплоты при ее транспортировке и вовлечь в оборот топливо с небольшой теплотой сгорания (до 10 МДж/кг), повышенной влажностью и зольностью. КПД таких энергоустановок несколько ниже, чем крупномасштабных, и составляет ≈ 85 %.

2) Когенерация.

Промышленные предприятия потребляют на технологические нужды тепловую энергию, генерируемую в виде пара. Они также используют электроэнергию, необходимую для технологических потребителей, освещения, систем сжатого воздуха, вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях и других нужд. Обычно пар генерируется в производственных котельных, а электроэнергия (ЭЭ) поставляется централизованно.

Современные технологии позволяют на предприятиях наряду с выработкой пара совместно производить и ЭЭ. Такое направление в промышленной энергетике называют когенерацией.

Имеется три типа базовых когенерационных систем:

• с двигателем внутреннего сгорания (ДВС);

• с паротурбинной установкой;

• с газотурбинной установкой.

Первая система представляет собой ДВС, в котором механическая работа преобразуется в ЭЭ, а теплота выхлопных газов используется для генерации пара с давлением не выше 0,207 МПа. Данный тип когенерационной системы характеризуется высоким коэффициентом выработки ЭЭ.

Вторая система создана на базе ПТУ. Она включает котел для генерирования пара высокого давления (303 МПа) с температурой 600 °С и противодавленческую турбину, которая выполняет функции редукционного устройства для снижения давления пара. После турбины пар поступает на технологические нужды. При необходимости часть пара из котла, минуя турбину, проходит через редуктор и также направляется на технологические нужды. В связи с отсутствием конденсатора, а следовательно, и дополнительных потерь КПД данной системы может составлять 95-96%.

Третья система - на базе ГТУ . Для производства пара в качестве источника теплоты используются отработанные газы. Данная система требует высококачественного топлива.

Одна из таких систем на базе ПТУ внедрена и работает на Слонимском картонно-бумажном заводе.

Билет 12.

1. Расчет двухступенчатого горения топлива.

2. Потребление энергии и эффективность энергоустановок.

Потребление тепловой и электрической энергии происходит неравномерно в течение суток, недели, года, а иногда и часа. Это связано с особенностью работы промышленных, коммунально-бытовых и С/Х потребителей, электротранспорта.

Характер изменения потребления энергии обычно представляют в виде графиков тепловой и электрической нагрузок. Различают хронологические (календарные) графики и графики продолжительности нагрузки.

Первый, с характерными максимумами и минимумами, отражает последовательность изменения нагрузки во времени.

Второй показывает продолжительность времени, в течение которого имеются те или иные нагрузки. Например, минимальная нагрузка имеет место в течение всех 24 ч суток. Кроме суточных строят также недельные, месячные и годовые графики максимумов нагрузок.

В зависимости от решаемых задач графики нагрузок могут характеризовать потребление энергии в энергетической системе в целом, отдельными потребителями в системе, отдельно на промышленном предприятии.

Изменение нагрузок может носить статический и динамический характер.

Статические нагрузки являются повторяющимися при неизменных составах потребителей и режимах потребления энергии.

Динамические нагрузки определяются изменением состава потребителей и режима потребляемой ими энергии.

Энергоустановки должны бесперебойно обеспечивать потребителей необходимым количеством энергии в соответствии с графиками нагрузки.

Наличие графиков нагрузки позволяет планировать оптимальную работу энергоустановок, которые имеют максимальный КПД на номинальном режиме. Это такой режим, который обеспечивает максимальную выработку энергии при минимальном потреблении первичной энергии в виде топлива.

Для того чтобы работа энергоустановок была эффективной, их разделяют по продолжительности работы на базовые, пиковые и полупиковые.

Базовые энергоустановки работают 6000-7000 ч в году, т. е. практически постоянно. Они обеспечивают при работе на номинальном режиме покрытие части графика нагрузки с минимальным потреблением энергии Pmin.

Пиковые энергоустановки работают периодически до 2000 ч в год и запускаются для покрытия нагрузки в зоне между максимальной Рmax и средней Рср нагрузками.

Полупиковые энергоустановки покрывают часть графика между Рср и Pmin.

Кроме того, маневренность в выработке энергии повышается, когда энергетические установки имеют блочное исполнение. Отдельные блоки могут работать в пиковом режиме.

Комплексное применение базовых и пиковых энергоустановок, в том числе и в блочном исполнении, позволяет наиболее эффективно использовать первичную энергию топлива, так как они работают в оптимальном режиме покрытия нагрузок с максимальным КПД.

Билет 13.