Выработка электроэнергии в утилизационном турбоагрегате за счет ВЭР.

Возможная выработка электроэнергии в утилизационном турбоагрегате за счет ВЭР, кВт∙ч, определяется по формуле:

 

где U –масса или объем энергоносителя на входе в утилизационную установку за рассматриваемый период времени, кг, м³;

A - работа изоэнтропного расширения, кДж/кг, кДж/м³ ;

– относительный внутренний КПД турбины; 

– механический КПД турбины; 

– КПД электрогенератора.

Можно принять в расчетах:  =0,87 – для газа;       =0,9 –для жидкости;

=0,99, =0,98.

Масса или объем энергоносителя на входе в утилизационную установку за рассматриваемый период времени, кг, м³, определяется по формуле:

                           или

где U – соответственно удельное или часовое количествоэнергоносителя на выходе из агрегата, кг/ед.прод., кг/ч, м³/ед.прод., м³/ч; П – выпуск основной продукции (или расход сырья, топлива), к которой относят удельный выход ВЭР, за рассматриваемый промежуток времени, ед. прод;

– длительность (количество часов) работы агрегата - источника ВЭР за рассматриваемый промежуток времени, ч. и агрегата – источника ВЭР (изменяется в пределах от 0,7 до 1,0);

– отношение количества энергоносителя, поступающего в утилизационную установку, к его количеству на выходе из технологического агрегата.

Работа изоэнтропного расширения единицы массы или единицы объема газообразных энергоносителей, кДж/кг, кДж/м³, определяется по формуле:

                                  где h1 , h2 - энтальпии газа перед утилизационной турбиной и после изоэнтропного расширения в турбине соответственно, кДж/кг, кДж/м³.

 

20. Комбинированное направление использования ВЭР.

Комбинированное использование – использование энергетического потенциала тепловых ВЭР для выработки в утилизационных установках электрической энергии по теплофикационному циклу.

При комбинированном направлении использования ВЭР, определяется по формуле:

 

 

где Q0 – отпуск тепловой энергии, ГДж;

 W - выработка электроэнергии, млн. кВт∙ч;

 QT - количество тепловой энергии поступающей от теплофикационной установки, ГДж;

Э - удельная выработка электроэнергии, кВт∙ч/кДж;

q_T – удельный расход теплоэнергии на производство электроэнергии на тепловом потреблении, кДж/кВт∙ч; 

 

 

где q_K – удельный расход теплоэнергии на производство электроэнергии в конденсационной турбине, кДж/кВт∙ч.

 

 

21. Экономия условного топлива за счет использования ВЭР .

При тепловом направлении использования ВЭР и раздельной схеме энергоснабжения предприятия экономию условного топлива, т у.т., определяют по формуле:

где Qи – использованные тепловые ВЭР, ГДж;

  - выработка теплоэнергии за счет ВЭР в утилизационной установке, ГДж;  - коэффициент использования теплоэнергии, выработанной за счет ВЭР, в долях от выработки;  - удельный расход условного топлива на выработку теплоэнергии в замещаемой котельной установке, т у.т./ГДж;

где          – коэфф. эквивалентного перевода 1 ГДж в т у.т.;

– КПД замещаемой энергетической установки.

При комбинированном энергоснабжении предприятия от заводской или районной ТЭЦ экономия условного топлива, т у.т.,:

где Qи – использованные тепловые ВЭР, ГДж;     - удельный расход условного топлива на выработку теплоэнергии в котельной ТЭЦ, т у.т./ГДж; Э - удельная выработка электроэнергии, кВт∙ч/кДж; qт – удельный расход теплоэнергии на производство электроэнергии на тепловом потреблении, кДж/кВт∙ч; qk – удельный расход теплоэнергии на производство электроэнергии в конденсационной турбине, кДж/кВт∙ч.

При использовании ВЭР для получения холода в абсорбционных холодильных установках:                                               где Qx - выработка холода, ГДж; - холодильный коэффициент.

При электроэнергетическом направлении использования ВЭР экономию условного топлива, т у.т.,:                                  где     - удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии, т у.т./кВт∙ч;   - отпуск электроэнергии утилизационными установками за счет ВЭР, млн. кВт∙ч.

При топливном направлении использования горючих ВЭР, экономия у.т., т у.т.:

где      - масса использованных горючих ВЭР, выраженных в т у.т.;

   - КПД топливоиспользующего агрегата при работе на горючих ВЭР   - КПД того же агрегата при работе на первичном топливе.

22. Показатели энергосберегающих мероприятий за счет использования ВЭР.

Прибыль предприятия за счет использования ВЭР за рассматриваемый период определяется по формуле:

где      - отпускная цена энергии, полученной в результате использования ВЭР;

   - себестоимость отпускаемой энергии, полученной в результате использования ВЭР.

Прибыль за счет использования ВЭР определяется только в случае отпуска энергии сторонним потребителям. Если энергия ВЭР не отпускается на сторону, для оценки эффективности мероприятий используют показатель стоимости сэкономленного топлива:

где                 - экономия условного топлива, т;    

   - стоимость условного топлива.

Срок окупаемости капитальных вложений в мероприятия по использованию ВЭР д определяется по формуле:                                или

где       - капитальные вложения в установку по использованию ВЭР;

     - отпускная цена энергии, полученной в результате использования ВЭР;

    - прибыль предприятия за счет использования ВЭР;

    - стоимость сэкономленного топлива.

 

 

23. Технические требования газообразных горючих ВЭР. (СТБ 1903-2010)

 Ресурсы энергетические вторичные горючие газообразные. Технические требования и методы испытаний.

Стандарт устанавливает классификацию, технические требования и методы испытаний газообразных горючих ВЭР. Требования стандарта распространяются на производства по переработке нефти и нефтепродуктов.

Наименование показателя	Норма
Низшая теплота сгорания, МДж/м3 (ккал/м3)	15 (3500)
Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более	0,02
Массовая концентрация серы, г/м3, не более	0,036
Содержание смолы и пыли, г/м3, не более	0,001
Плотность, кг/м3	0,2-1,5
Массовая доля кислорода, %, не более	1,0
Массовая доля двуокиси углерода, %, не более	0,033
Массовая доля азота, %, не более	4,96
Массовая концентрация водяных паров, г/м3, не более	0,046

 

 

24. Назначение и область применения котлов утилизаторов.

Котлы утилизаторы - установки, без которых основной технологический процесс может протекать без изменений.(К ним относятся котлы утилизаторы на запечных газах). Энергетические котлы - установки, без которых основной технологический процесс не может протекать или претерпевает существенные изменения при их отклонении.(К ним относятся системы принудительного охлаждения технологических агрегатов, а также котлы для охлаждения продукционных потоков). Использование котлов-утилизаторов и котлов энерготехнологических обуславливается:

1. Повышение энергетической эффективности;

2. Улучшение показателей технологических процессов;

3. Защита окружающей среды.

Классификация энерготехнологических установок: (По уровню температур;По технологическим агрегатам;По способу передачи тепла в поверхностях нагрева,По конструктивному признаку.)

По отраслям промышленности (в которых используется ВЭР):Котлы для черной металлургии;Котлы химической промышленности;Котлы сернокислотного производства и т.д

По способу передачи тепла в поверхностях нагрева:Высокотемпературные (с температурой газов перед охлаждением в котле > 1000°C);Низкотемпературные (с температурой газов перед охлаждением в котле < 1000°C).

По технологическим агрегатам (за которыми или в которых устанавливаются теплоиспользующие котлы):Конвективные (тепло от газов отнимается преимущественного конвекцией);Радиационные (тепло от газов отнимается преимущественного радиацией); Радиационно-конвективные (тепло отнимается радиацией и конвекцией).

 

25 Классификация энерготехнологических установок.

1. По отраслям промышленности;

2. По уровню температур;

3. По технологическим агрегатам;

4. По способу передачи тепла в поверхностях нагрева

5. По конструктивному признаку.

По отраслям промышленности (в которых используется ВЭР):

1. Котлы для черной металлургии;

2. Котлы для черной металлургии;

3. Котлы химической промышленности;

4. Котлы сернокислотного производства;

5. Котлы азотного производства;

6. Котлы целлюлозного-бумажной промышленности;

7. Строительной промышленности;

8. Нефтеперерабатывающей промышленности;

9. Нефтехимической промышленности.

По способу передачи тепла в поверхностях нагрева:

1. Высокотемпературные (с температурой газов перед охлаждением в котле > 1000°C);

2. Низкотемпературные (с температурой газов перед охлаждением в котле < 1000°C).

По технологическим агрегатам (за которыми или в которых устанавливаются теплоиспользующие котлы):

1. Конвективные (тепло от газов отнимается преимущественного конвекцией);

2. Радиационные (тепло от газов отнимается преимущественного радиацией);

3. Радиационно-конвективные (тепло отнимается радиацией и конвекцией).

 

26 Пути использования высокотемпературных тепловых отходов.

Оптимальная эффективность применения котлов утилизаторов определяется:

1. Начальной температурой отходящих газов (400-450 °С и выше);

2. Количеством потребляемого промышленными печами топлива (500-600 кг у.т./ч).

Количество отходящих газов - 5000 м3/ч

Возможная паропроизводительнось - 1000 кг/ч

 

 

Эксплуатируемые пароводяные котлы-утилизаторы в химической промышленности:

1. Газотрубные для установок малой мощности с низким давлением

(Р=1,4 МПа, t=850-1200 °С);

2. Конвективные с естественной и принудительной циркуляцией

(Р=1,8 и 4,5 МПа, t=850-1200 °С);

3. Радиационно-конвективные с естественной циркуляцией

(Р=1,4 и 4,0 МПа, t= до 1200 °С).

4. Специальные котлы-утилизаторы с естественной циркуляцией для использования тепла коррозионно-активных сред (сжигание серы; сжигание твердых сульфидных материалов).

 

 

27 Номенклатура типоразмеров котлов-утилизаторов.

1. СКУ - серный; 2. КУН - нитрозных газов; 3. УС- спиральный для использования тепла нитрозных газов; 4. КУГ - для охлаждения газов после турбины в производстве слабой азотной кислоты; 5. Н - газотрубный для охлаждения нитрозных газов; 6. КУФ - для охлаждения отходящих газов в производстве фосфора; 7. УККС - котел-утилизатор за печами кипящего слоя; 8. ГТКУ - газотрубный; 9. ВТКУ - водотрубный; 10. ПКС - печь-котел для сжигания сероводорода; 11.ПКК - пакетно-конвективный для сжигания отбросных газов. Тип СКУ : предназначен для охлаждения технологических серосодержащих газов и конденсации серы. (первая цифра - паропроизводительность; вторая - избыточное давление пара (в 10⁷ Па)) Котел данного типа - газотрубный, с естественной циркуляцией, с горизонтальным расположением поверхностей испарения, работа под наддувом. СКУ-0,5/4, СКУ-1/4 - предназначен для снижения технологических газов от 300-360 до 150-160°С. СКУ-1,7/4, СКУ-7,6/4 - предназначен для сжигания сероводородного газа и использования выделяющегося тепла. СКУ-7/25 - предназначен для использования тепла отходящих газов серных печей от 1200 до 470°С объемом 16 тыс. м³/ч. Тип Н : предназначен для использования тепла конверторных газов в производстве аммиака. (цифра в обозначении соответствует испарительной поверхности нагрева) Котел данного типа - газотрубный, с естественной циркуляцией, с вертикальным расположением поверхностей испарения, с выносным барабаном-паросборником. Н-180-предназначен для охлаждения 32,6 тыс. м³/ч конверторных газов с 420°С. Н-89 и Н-433- имеют по два параллельных барабана-испарителя, подключенных к одному барабану-паросборнику. (Н-89 - t от 850°С, (Н-89 - t от 430°С).

Тип Н, КУН, УС : предназначен для использования тепла нитрозных газов в производстве азотной кислоты. Котел данного типа - газотрубный, с естественной циркуляцией, с горизонтальным ( Н-140, КУН-3,2/11, КУН-24/16) и вертикальным со спиральным расположением (УС-2,6/39) поверхностей испарения. КУН-3,2/11 - предназначен для охлаждения 11 тыс. м³/ч нитрозных газов от 800 до 230°С. КУН-24/16 - предназначен для охлаждения 55 тыс. м³/ч нитрозных газов от 900 до 250°С. УС-2,6/39 - предназначен для охлаждения 8,5 тыс. м3/ч нитрозных газов от 800 до 170°С.  Тип КУГ : предназначен для использования тепла хвостовых газов после газовой турбины в производстве азотной кислоты. Котел данного типа - газотрубный, с естественной циркуляцией, с горизонтальной поверхностью нагрева.КУГ-66 - предназначен для охлаждения 66 тыс. м³/ч газов от 405 до 185°С.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: