- •Курс лекций «Энергоснабжение»
- •1. Системы энергетического обеспечения промышленных предприятий и поселений.
- •2. Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.
- •3. Графики нагрузок по энергоносителям.
- •4.Системы теплоснабжения и вентиляции
- •4.2. Расчеты систем теплоснабжения Проектирование систем отопления и теплоснабжения
- •Процесс создания проекта отопления имеет несколько этапов:
- •4.2.Определение по упрощенной методике затрат тепловой энергии на отопление, вентиляцию и гвс.
- •СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети
- •3. Система воздухоснабжения промышленных предприятий.
- •3.1. Применение сжатого воздуха.
- •3.2. Требования к качеству сжатого воздуха.
- •3.3. Очистка сжатого воздуха
- •3.4. Технология производства сжатого воздуха.
- •3.4.1. Получение и распределение сжатого воздуха.
- •3.4.2. Поршневые компрессорные установки.
- •3.4.3. Технология получения сжатого воздуха с помощью центробежных компрессоров
- •3.5. Обслуживание компрессорной установки
- •3.6. Потребление сжатого воздуха на промышленных предприятиях. Тип, характер и разветвленность воздушных сетей предприятия.
- •3.7. Гидравлический расчет воздухопроводов
- •Гидравлический расчет:
- •Температура и давление газа при нормальных условиях:
- •3.8. Анализ систем воздухоснабжения предприятий
- •3.8. Комплекс необходимых мероприятий по модернизации системы снабжения сжатым воздухом.
- •Тема 4.
- •4. Системы технического водоснабжения промышленных предприятий
- •4.1. Назначение ствпп
- •4.2. Выбор источника водоснабжения.
- •4.3. Водопроводные системы предприятий
- •4.4. Классификация систем водоснабжения
- •4.5. Схемы систем производственного водоснабжения
- •4.6. Загрязнение технологической воды.
- •4.7. Гигиенические критерии качества восстановленной воды при ее использовании в системах технического водоснабжения
- •4.8. Состав систем технического водоснабжения промышленного предприятия.
- •4.9. Прямоточные системы водоснабжения и их характеристики.
- •4.10. Характеристики и особенности ствс пп с повторным использованием воды.
- •4.11. Оборотная схема технического водоснабжения
- •4.12. Бессточные системы технического водоснабжения.
- •4.13. Характеристики основных сооружений ствспп.
- •4.13.1. Водозаборные сооружения.
- •4.13.2. Насосные станции.
- •4.13.3. Очистные сооружения.
- •4.13.4. Охлаждающие устройства, трубопроводы и арматура
- •4.13.5. Расчет систем водоснабжения.
- •Основные расчетные зависимости Расчетные расходы воды
- •Определение сопротивлений участков водопроводной сети
- •Основные формулы для определения местных потерь напора
- •Потери напора при внезапном (резком) изменении сечения трубопровода
- •Потери напора при повороте трубы
- •Потери напора в запорных устройствах трубопроводов
- •Гидравлический удар в трубах системы водоснабжения
- •Тема 5.
- •5. Газоснабжение промышленных предприятий
- •5.1. Назначение газоснабжения
- •5.2. Горючие газы, их назначение и классификация.
- •5.3. Режимы потребления газа
- •5.4. Расчетные часовые расходы газа
- •5.5. Типы газопроводов
- •5.6. Получение промышленного газа из твердого и жидкого топлива
- •5.7. Транспортировка газа потребителю. Устройство газопроводов низкого и среднего давления
2. Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.
Под энергоносителями в промышленности понимают среду, обладающую определенным энергетическим потенциалом и передающую энергию от одного материального тела к другим. Промышленные предприятия при организации своей деятельности используют энергоресурсы различных параметров, различных видов и различного назначения. В качестве энергоресурсов на предприятии используются:
- электрическая энергия (60-70% потребления);
- вода;
- тепло;
- воздух;
- ПРВ (продукты разделения воздуха);
- расплавы и соли.
Выбор энергоносителей и их характеристик определяется параметрами технологических процессов и условием экономичности. Учитываются следующие факторы:
- режимы протекания технологического процесса;
- характеристики и параметры установленного оборудования;
- параметры самого энергоносителя;
- характер обеспечения энергоносителями предприятия (внутреннее или внешнее) и т.д.
В качестве основных характеристик энергоносителей при их выборе учитывают:
- потенциал или параметры (ток, напряжение, температура, давление и т.д.);
- стоимость;
- качество;
- необходимая надежность снабжения;
- режимы потребления.
Параметры энергоносителя определяются характеристиками потребляющего оборудования. Если на реальном предприятии применяются энергоносители с явно завышенными параметрами, это приводит к увеличению эксплуатационных расходов и денежных затрат на вспомогательное оборудование (диаметр жил кабеля, увеличение металлоемкости для труб и т.д.). Поэтому окончательный выбор энергоносителя, его качественных и количественных характеристик производится путем сравнения нескольких вариантов в ходе технико-экономических расчетов.
3. Графики нагрузок по энергоносителям.
Графики нагрузок являются основополагающим звеном при расчете и проектировании систем энергообеспечения предприятия. Они дают ясную картину количественных и качественных изменений параметров конкретных энергоносителей за конкретный период времени. Графики нагрузок зависят от типа и назначения энергоносителя, а также от режима работы предприятия. Например, сезонный график тепловой нагрузки имеет неравномерный характер, обусловленный различными климатическими условиями в различное время года.
Рис. 2. Сезонный график нагрузки по теплу промышленного предприятия.
Рис. 3. График электрической нагрузки промышленного предприятия.
Сезонная нагрузка для данного региона имеет относительно постоянный характер. Примером сезонной нагрузки может служить отопление и вентиляция. Для характеристики количественных и качественных показателей графика вводится ряд понятий и обозначений: Qmax, Qmin, Qср, Qmax зим., Qmax лет. и т.д.
Для характеристики зон графиков вводят понятие базовой части, переменной части и пиковой части. Базовая часть находится между осью и минимальной нагрузкой. Переменная часть находится между средней и минимальной нагрузкой. А пиковая часть - между средней и максимальной нагрузкой. Для описания характера изменения графика вводится ряд коэффициентов, в том числе:
α – коэффициент неравномерности графика;
γ – коэффициент заполнения графика;
ki – интегральный коэффициент графика;
tmax и tmin – число часов использования максимума и минимума нагрузки
и т.д.
Эти коэффициенты используются при расчете и оптимизации системы энергообеспечения предприятия, расчете нагрузок и режимов и выбора параметров основного и вспомогательного оборудования.
Общие тенденции, наблюдаемые в сфере производства в условиях перехода к рыночным отношениям, характеризуются сильной неравномерностью графика энергопотребления. Неравномерности графиков нагрузок предприятий приводит к ряду негативных последствий, в том числе:
Снижению качества и надежности энергообеспечения предприятия.
Резкому повышению нагрузки на генерирующие предприятия и установки.
Сокращению сроков эксплуатации оборудования и увеличению эксплуатационных расходов.
К увеличению стоимости единицы выпускаемой продукции.
С целью выравнивания неравномерности графиков нагрузок возможно применение следующих методов:
- взаимное сглаживание неравномерности путем рационального размещения на предприятии или в районе однотипных нагрузок различного назначения;
- снижение энергоемкости производства путем улучшения технологий и внедрения элементов менеджмента;
- применение энергопотребляющих и энергопроизводищих агрегатов, имеющих высокий к.п.д.;
- увеличение доли комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ;
- увеличение доли использования ВЭРов и тепла природных источников;
- рациональное размещение базовых и пиковых источников, работающих в верхней части суточного графика;
- выбор оптимальной схемы энергоснабжения и оптимизация параметров энергоносителей;
- регулирование и оптимизация отпуска энергоносителей потребителям;
- рационализация графиков и режимов работы предприятий в рамках района или региона.