1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 71
Текст из файла (страница 71)
При оценхе данной системы по переработке биомассы необходимо сравнивать технические и эхономические характеристики систем ". Для сравнения систем можно использовать общий энергетический к.и.д. ( ! 5]; Полученная энергия определяется как желательный выход ее в процессе превращения; под введенной энергией имеют в виду ее затраты на процесс. Упрощенный процесс превращения энергии показан на рис. 4 с энергетическими потоками„приведенными в табл. 8. Энергетический к.п.д. системы 1 выражен в виде Чистый ввод энергии представляет собой тепдоту сгорания плюс всю потребляемую энергию независимо от формь> энергии, покидающей границы системы.
Однако при этом игнорируется качество подаваемой энергии (т,е. ! кДж электроэнергии эквивалентен ! кДж теплоты сгорания биомассы), и поэтому этим соотношением пользоваться не следует. Расчет т)е рекомендуется производить по формуле где т!р и г),-фактическис кп.д. использования как топливного продукта, так и биомассы для генерирования энергии и водяного пара соответственно. Энергетический к.п.д.
системы П имеет вид «1е = 6/!. (16) (Следует заметить, что рассматривается случай, когда энергия потребляется только в пределах границ системы, что не всегда имеет место.) ц При производстве топлива влв »нерпа некоторые потоки, тахяе, как тепло, отдаваемое охлаждающей воде, ве амеют никакой зкономической ценности я поэтому в рассматриваемых здесь расчетах ве учитываются. г' 1 1 Система >Т Требуемая мощность Требуемое количество Водяной пар Биомасса Биомасса Топливные продукты а (электрическая) т Высшая теплота сгорания »» »» »» » >> » >> 355 354 Часть В1 Технические и экономические аспекты (20) [1 51: = И'в7(Мвых ЛНс вых — Мвх цНх вх) 4.
ВЫВОДЫ 1 выбранных потоках энергетического баланса, исходя из экономической оценки таких потоков. Согласно первому закону термодинамики, отношение Общее количество получаемой энергии/Общее количество вводимой энергии всегда равно 1,0. Основная ошибка, возникающая при использовании энергетического к.п.д. обусловлена произвольным выбором потоков. Возможно, не правомерно пользоваться х), для сравнения систем, в которых производится энергия или которые работают по иному принципу.
В таких случаях, по-видимому, более обоснованна следующая оценка теплового к.п.д. Рабочая характеристика действительной системы х— (18) Рабочая характеристика эквивалентной идеальной системы Данные, необходимые для расчета т)х, обычно отсутствуют. З.З. Термодинамический к. и.д. Значение термодинамнческого к.п.д. зависит от характеристик систем (т.е. от назначения сравниваемых систем); выбора идеального процесса, поскольку существует много идеальных устройств, в которых желательная цель достигается без увеличения энтропии (8р — — О); выбора базы для установления эквивалентности размеров [!51.
Для теплового двигателя в)х= И'рвввьвая/И'идвальввх при одинаковой теплопередаче в условиях повышенной температуры. Идеальная работа получается путем отнесения баланса массы, энергии и энтропии к идеальному процессу при 5р — — О. Значение х)х будет зависеть от выбора идеального процесса. Для теплового двигателя обычной основой для сравнения является цикл Карно. В работе [15) приводятся примеры расчета т), для других простых систем. Термодинамический к.п.д, относительно редко используется для оценки комплексных систем, в частности систем по переработке биомассы. Авторы работы [191 показали возможность его применения для оценки производства электроэнергии путем скитания угля в псевдоожиженном слое.
В этом случае термодинамический к.п.д. может быть определен с помощью формулы [!91 И рввхьивв Чх =()(Ъ вв))( 'Ямв (Н. Ивхввхьвав (19) — Твбвых) — ,'~ М„(Нвх — Тпбв,~~ где И'-генерируемая электроэнергия, М вЂ” расход массы, Н и 8 — энтальпия н энтропия соответственно, Т-заданная температура. Выражение (Н вЂ” ТпБ) известно как доступность энергии и определяется как максимальное количество работы, которая может быть извлечена из единицы массы в потоке при стационарном режиме без какой-либо химической реакции или каких-либо изменений кинетической или потенциальной энергии; тепловая энергия переносится при заданной температуре.
Оценка членов этого уравнения может быть осуществлена путем анализа материальных, энергетических и энтропийных балансов системы [8, !5, !71. В работе [191 продемонстрировано также подобие х)х и теплового к.п.д., определяемого как Чх = (И'4)!(теплота сгорания топлив) = где ЬН'-чистая теплота сгорания потоков массового секундного расхода.
Автор работы [17) предлагает использовать в качестве к. п.д. «Показатель качества»: Показатель Максимальная энергия выходящих потоков (21) качества Максимальная энергия, содержащаяся во всех вводимых потоках В данном случае учитываются все потоки, так же как при вычислении термодинамического к.п.д., т. е, исходя из идеальных процессов (Яр — — О), происходящих в реальных и идеальных условиях (298 К, 1 атм). В работе [171 приводится ряд примеров расчета показателя качества для сжигания ископаемых ~оплив и процессов переработки угля. Расчеты зависят от величин Н, 8 или (Н вЂ” ТпБ). Для составления энергетического баланса необходимо точно определить границы рассматриваемой системы.
Энергетический к.п.д. может быть использован для оценки к.п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например. водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамнческих к. п, д., поскольку последний дает возможность установить, какая нз систем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеальной.
При оценке общего к.п.д. системы, исходя из к,п.д. отдельных компонент системы или ее подсистем, надо соблюдать осторожность. В случае комплексной системы для определения общего к.п.д, имеют значение производительность всей системы в целом, а не производительность отдельных подсистем или группы подсистем. Часть и! 356 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА Литература 1. Нппгпе1Ыаи О.М.
Вайс Рппсгр!ез апд Са!си!абоп (п СЬеписа! Епя(пеег(пй, Згд егй1юп, Ргепбсе-На!1, Епя!есчоод СИЬ, Ь(еяс )егзеу, 1974. 2. Ноийеп О.А., Чуасзоп К.М., Кайасх К А. СЬеппса! Ргосезз Рггпс)р!ез, Рап 1: Макапа! апд Епсгяу Ва!апсез, !ойп Чуйеу дс Яопк. Неи Чог1с, 1954. 3. Неп!еу Е.З., Козел Е.М. Масепа! апд Епегйу Ва!апсе Сошрисас(опк; )оЬп )Чйеу дс Яопз, Ыесч Чогй !969 4.
01дзйие !.У. А!СНЕ яоез Меспс, Сйет. Есгд. Ргод., 73, 8, 135-138 (1977). 5. Кадоисй !.М. Кинет Р.0., ЯЬаппоп Т.0, Рошегоу С.Е, Яо1сг Я.Я., 81серсеисЬ С.М. Еча1иабоп о( сйе Ро1епсса! Гог Ргос!исш8 Е(с)иЫ Еие!з Ггопг Вюшам, Ргерагед Гог Е!есспс Росчег Кезеагсй !пзбгисе, ЕРК1 АЕ-974, Ппйепйу оГ 01с!айоша, Хоппап, ОЫ, Запиагу, 1979. 6. Впп)с П.Е., ТЬошаз !.Г. ТЬе Руго!уйз 0атбсабоп -СогпЬщиоп Ргосезз: Епегйу е((ес6чепекк иыпй охуйеп ча а(г ис(сЬ исоод Гие! куксешз, ш: Еие!з апд Епегя Ггош КепесчаЫе Кезоигсез (Тсйшап 0. А, Яаг!сален К. Ч, Апдегзоп 1.. 1., еса.,, У Асадеппс Ргем, Ь(есч Чогк 1977, рр. 141-!68 7 Койап Я.М., ВагЫюгдаг Р.М. Мвзюп Апа!узск Гог ТЬе Еедега! Еие1з 1гош Всошам Ргойгаш, Чо!.
!Ч: ТЬегшосЬешюа! Сопчепюп оГ Вюшазз со Рис!з апд СЬешсса!к, ргерагед Гог Гзерагсшепс о( Епегяу Ьу ясап(огд КекеагсЬ 1пмпше !псегпапопа1, Меп!о Раг1с, СаИогпга, )апиагу, 1979. 8. Япигй 3 М., Чап Н. С. !псгодис6оп со С1юписа1 Епйбпееппй ТЬепподупашячя Згд Едйсоп. Мс0гаи-Нй!.
)йеи Чичас, 1975. 9. Чапууу!еп 0 !., Яоппсай К.Е. Рипдашепса!з о1 С!азз!са! ТЬепподупапися, Зойп )Чйеу дс Яопз, Чечг Чог1с, 1976. !О. Реггу К Н„СЫЬоп С. Н. СЬешсса) ЕпГйпеег'к НапдЬоой, 51Ь Ейсюп, Мс0гаи-НВ1, Ыесч Чогй 1973. 11. Тйшап О.А. Чуоод аз ап Епегйу Яоигсе, Асадегпю Ргем, Хегч Чог1с. !978. 1 . ЯйаГЬадеЬ Е.
Лтегнап !пап!иге о( Сйетссо! Епдтеегк Яутрожит Яепек, 74, 2. !77, 76 (!978). 13. ЯЬайгадеЬ Р., Юе 0гоос ЧЧ. Г. ТЬеппа1 апа!упя оГ Гогезг Гие!з, пг: Еие!з апд Епегяу Ггош КепесчаЫе Кекоигсез (Тйшап П.А., !г.Ч. Яагйапеп, ).. К Апдепоп, едз.), Асадеппс Ргекз, Ь(еяс Уог1с, 1977, рр. 93-113. 14.
Мс!ез Т. К. Еой(зс(сз оГ епегйу гезоигсез апд гезЫиез, ш: Еие!з апд Епегйу Ггош КепесчаЫе Кезоигсез (Тгйшап П. А., Яагйапеп К. Ч„Апдетоп Е. К, едз.), Асаделис Ргезз, Ыеис Чогй 1977, рр. 225 248. 15. Я!(ерсечЫЬ С. М., Росчеп Е Е., ЕсчЬапй 3Ч.). Еоипдабопз оГ ТЬепподупаппс Апа1уяз. Рагс 2, Мсбгасч-Н(!1, Ь(есч Чогй 197!. 1979. 16.
Си1р А. )Ч., Зг., Рппс(р1ез оГ Епегяу Сопчегз!оп, Мс0гавс-Н~И, Ь)евс Чог1с, 17. Вайс К.С. Епегяу Сопчегйоп Епя(пееппй, Адд(зоп-Чуез!еу, Кеайпй, Мамасйизецз, 1978 18. МсСаг1пеу 3. К. ТЬе ча1ие оГ епегяу Ггош сказке аг гйе ргодис1юп спсегГасе, (п: С!еап Еие!з Ггош Вюшам апс1 )Чазгез, Яугпроышп Рарегз оГ Гйе !пз61исе оГ 0аз ТесЬпо!ойу пгеебп8 сп Ог1апс!о, Р!ог(да, Гапиагу, 1977, рр. 291 — 301, !пещи!е оГ 0аз Тесйпо!ойу, СЫсайо. 1Ппой. 19. Рочсеп !. Е., Каст Р. !., Впар О. Е.. !.аду Е К., Каяп Те1с М., ЪЧг16апж В.
Е!ес п' Еча1иадоп оГСоа1 Сопчегйоп Ргосем со РгочЫе С!сап Гие!к, Раг1 Ш, Ргер ед Г ес1пс Росчег КезеагсЬ 1пз61исе, ЕРК! 206-0.0, 1!ппсегзйу оГ М!сйсяап, Апп АгЬог, МЬ Ребгиагу, 1979. Экономические аспекты производства топлива из биомассы Ф. Скули" Аиалю экономичности производства топлива из биомассы может быть проведен различными методами. Точность такого анализа зависит от назначения конечного продукта, состояния технологии переработки биомассы, наличия фондов для проведения соответствующих работ. При этом дпя обоснования сооружения установки по переработке биомассы требуется более высокая степень точности, чем при сравнении различных способов переработки сырья В первом случае необходимо знать количество (расход) и стоимость сырья, а во втором вполне достаточно располагать общими показателями, например денежной ссоимоссью, прияолящейся иа 1 м ияи иа 1 мз.
При сравнении различных способов переработки биомассы а топливо требуются схемы и описания технологического процесса, а также составление материапьиого и энергетического баланса. При этом делаются допущения относительно возможных ресурсов биомассы, вольс земельных площадей и рабочей силы а данном районе. Кроме того, принимаются ао внимание показатели, характеризующие уровень чистоты окружающей среды, и требования, предъявляемые соответствующими организациями по охране окружающей среды к предприятию, производящему топливо из биомассы, Для получения надежных конечных результатов при анализе экономичности любого производства следует руководствоваться общими правилами. К числу так!их правил относятся; — выбор единообразного экономического показателя, что позволяет сравнивать различные способы производства и стоимость получаемых продуктов; — использование оценки только основных элементов жизненного цикла производства, включая капиталовложения и эксдлуатационные расходы; — учет ожидаемого дохода, а следовательно, и окупаемости капиталовложений, принимая во внимание продолжительность и размер первоначальных капиталовложений и эксплуатационных расходов.
1.1. Единообразие анализа При анализе экономичности различных систем по переработке биомассы в топливо важное значение имеет использование одних и тех же методов и допущений. Так, например, стоимость конечного продукта " Ргед А. ЯсЬоо!еу, Сайопна !изб!иге оГ ТесЬпо!ойу. 358 Ч !П Технические я зкономические аспекты Таблица !. Стандартная карта расходов Итого Доллары Итого 1.2. Оценка жизненного цикла 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
