Файл: Разработка и оценка эффективности мероприятий по снижению энергозатрат теплогенерирующих установок.docx

Министерство сельского хозяйства российской федерации

ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет»


Факультет: энергетический

Кафедра: теплоэнергетики и физики

Направление: теплоэнергетика и теплотехника

Форма: обучения очная

Курс, группа: 4, ТТ-401

Шифр: 633386


ПЕТРОВ ВЛАДИСЛАВ ВИТАЛЬЕВИЧ
Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии»

на тему: «Разработка и оценка эффективности мероприятий по снижению

энергозатрат теплогенерирующих установок»
«К защите допускаю»

Руководитель:

старший преподаватель,

Махиянов У.А.

______________________

(подпись)

«___»______________ 2023г.
Оценка при защите:

_______________________

_______________________

(подпись)

«____»___________ 2023г.

Уфа 2023
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант № 17

Шифр зачетной книжки 633386

Часовой расход топлива В, кг/ч – 1040;

Расход питающей воды , кг/ч – 1400;

Объем топки, м³ – 105;

Расчетное топливо – кокс;

Теплота сгорания топлива , ккал/м³ – 5610;

Тип котла – паровой;

Температура теплоносителя , °С – 300;

Температура питающей воды , °С – 80;

Температура нагретого воздуха , °С – 90;

Температура уходящих газов , °С – 170;

Мероприятие по энергосбережению – снижение подсосов воздуха по газовому тракту.

ОГЛАВЛЕНИЕ

			Стр.
ВВЕДЕНИЕ	4
1 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ	5
1.1 Приходная часть баланса теплоты теплогенерирующей установки	5
1.2 Расходная часть баланса теплоты теплогенерирующей установки	7
2 РАСХОД ТЕПЛОТЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ	11
3 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ	12
4 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ	13
5 РАСХОД В УСЛОВНОМ ТОПЛИВЕ	14
6 УСТАНОВКА ЭКОНОМАЙЗЕРА	15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	18
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК	19
ПРИЛОЖЕНИЕ	20

---

ВВЕДЕНИЕ

Электрические станции являются главными источниками производства электрической и тепловой энергии, на которых посредством использования химической энергии топлива получают другие виды энергии (тепловую, механическую и электрическую).

Отопительные и отопительно-производственные котельные занимают одно из ведущих мест среди потребителей топливных ресурсов, расходуя до 50 % добываемого в стране, топлива. В перспективе, в связи с индустриализацией сельского строительства, доля мелких и средних котельных в общем теплоэнергетическом балансе страны также будет достаточно велика.

Основными элементами отопительной котельной являются котел, топка, питательные, подпиточные и тягодутьевые устройства. К вспомогательным элементам отопительных котельных относятся устройства для подачи топлива, подогрева воды, очистки дымовых газов, приборы теплового контроля и средства автоматизации, водоподготовка.

Паровой котёл — котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию или утилизировать теплоту, выделяющуюся в других установках.

Основные мероприятия по энергосбережению в теплогенерирующих установках включают в себя: увеличение КПД котельных установок, экономию топлива, снижение потерь теплоты, качественную подготовку воды для питания паровых котельных агрегатов и подпитки теплосети, снижение присосов в топку и газоходы, работа по режимной карте и температурному графику с наименьшим коэффициентом избытка воздуха, проведение режимно-наладочных испытаний и установка экономайзера.

1. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Тепловой баланс теплотехнологических установок представляет собой равенство

Σ = Σ

где Σ – приходная часть теплового баланса, воспринимаемая теплоту, поступающую в тепловую установку с топливом, воздушной смесью, нагретым материалом и технологическим оборудованием;

Σ

---

– расходная часть теплового баланса, включающая теплоту, расходуемую на нагрев материала до требуемой температуры, теплоту с уходящими продуктами сгорания, с химической и механической неполнотой сгорания топлива, теплоту, теряемую поверхностью установки в окружающую среду и др.

1. Приходная часть баланса теплоты теплогенерирующей установки

Приходная часть теплового баланса называется располагаемой теплотой и вычисляется по следующей формуле

Σ , (2)

где – располагаемая теплота, кДж/ч;

– химическая теплота сгорания топлива, кДж/ч;

– физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с топливом, если топливо предварительно нагревается (мазут), кДж/ч;

– физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с воздухом, если нагрев воздуха происходит вне котельного агрегата (воздухоподогреватель), кДж/ч;

– физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с водой, кДж/ч;

Химическая теплота сгорания топлива определяется по формуле

, (3)

где – B часовой расход топлива, м³/ч (кг/ч);

– низшая теплота сгорания, кДж/кг (кДж/м³).

МДж/ч;

Физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с водой, определяется по формуле

, (4)

где – расход питающей воды, кг/ч;

– теплоемкость воды, =4,19 кДж/(кг∙°С);

---

– температуры питающей воды, °С.

МДж/ч.

Физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с топливом, определяется по формулу

, (5)

где - теплоемкость топлива, кДж/(кг∙°С);

– температура теплоносителя, °С.

Теплоемкость кокса

, кДж/(кг∙°С);

кДж/(кг∙°С);

кДж/(кг∙°С);

МДж/ч.

Физическая теплота, вводимая в теплогенерирующую установку с нагретым воздухом, определяется по формуле

, (7)

где – t_в –температура воздуха, °С;

– теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙°С);

- теоретически необходимое количество воздуха для горения

топлива, м³/м³;

– коэффициент избытка воздуха в топке установки.

Теоретически необходимый объем воздуха в ^м3/кг для сгорания жидкого и твердого топлива определяется по формуле

, (8)

Где С^р,Н^р,S^р,O^p - состав рабочей массы топлива, %.

;

МДж/ч.

Σ МДж/ч.

2. Расходная часть баланса теплоты теплогенерирующих установок

Тепловой баланс котла для 1кг сжигаемого твердого и жидкого топлива или 1 м³ газа при нормальных условиях или для одного часа работы установки

---

имеет вид

Σ (9)

где – полезная теплота, кДж/ч;

– потери теплоты с уходящими газами, кДж/ч;

– потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, кДж/ч;

– потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, кДж/ч;

– потери теплоты от наружного охлаждения, т. Е. в окружающую среду, кДж/ч;

– потери теплоты с продуктами горения, выбивающимися из рабочего пространства, кДж/ч;

– потери теплоты на нагрев топлива, кДж/ч.

Уравнение теплового баланса можно представить в виде

Σ = , (10)

Потери теплоты с уходящими продуктами горения для котельных агрегатов определяется по формуле

(11)

где – температура уходящих газов, °С;

- теоретический объем дымовых газов, м³/кг, м³/м³;

– теплоемкость уходящих газов, кДж/(м³∙ °С);

– коэффициент избытка воздуха в топочных газах.

В теплотехнологических установках, работающих под разрежением, происходит подсос воздуха ΣΔα по газовому тракту (ΣΔα=0,14), согласно этому коэффициент избытка воздуха в уходящих газах α_ух увеличивается и на выходе будет равен

, (12)

---