Учебник - Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (989625), страница 45
Текст из файла (страница 45)
8.2.3) показывает, что за счет инжекции вторичного пара можно снизить расход рабочего пара при заданных исходных данных на 2.8 – 17.8%.ис. 3.4..3Примечание: максимально допустимый коэффициент инжекции находится в точке пересеченияграфиков (0.14), что обеспечивает при заданных условиях экономию 14% рабочего пара.Зависимость коэффициента инжекции от приведеннойскоростиЗначение коэффициентаинжекции0,350,30,25ПредельныйкоэффициентинжекцииКоэффициентинжекции0,20,150,10,05000,20,40,60,811,2Приведенная скорость в сечении с-3ЗАДАЧИЗадача 2.1.
В тепловой схеме ТЭЦ для использования тепловой энергии непрерывной продувкиустановлен сепаратор и теплообменник. Оцените годовую экономию условного топлива от использования тепловой энергии продувочной воды. Паропроизводительность Dк = 50 т/ч, давление насыщенного пара Pп = 4 МПа, температура исходной воды, поступающей в котельную tив = 15°C, годовое число часов использования работы ТЭЦ τ = 5000 ч, сухой остаток химически очищенной воды Sх = 400мг/кг, суммарные потери пара и конденсата в долях паропроизводительности котельной Пк = 0,32.η брКотел имеет двухступенчатую схему испарения с выносным циклоном, ка = 0,81.
Энтальпия сепарированного пара hсв = 2700 кДж/кг, температура сепарированной воды tсп = 60°C.Задача 2.2. Оцените экономию условного топлива при замещении пара, полученного от собственной котельной, паром, отпускаемым с ТЭЦ. Замещаемая тепловая нагрузка 30 ГДж/ч, расчетная тепловая нагрузка отборов теплофикационных турбин 6 МВт, расчетная тепловая нагрузка ТЭЦ 67 ГДж/ч,КПД местной котельной 70%, котельной ТЭЦ 85%, тепловых сетей 95%.Задача 2.3Определить экономию тепловой энергии при выполнении возврата конденсата с отопления механосборочного корпуса, использующего 1700 кг/час насыщенного пара давлением Р1=1,5 ата. Продолжительность отопительного периода 470 часов.Задача 2.4Определить экономию тепловой энергии при использовании тепла продувочной воды для следующих условий:Установлено три котла ДКВР–6,5–13 общей паропроизводительностью Дк=27т/час, пар насыщенный, сухой остаток химически очищенной воды Sx=525мг/кг, суммарные потери пара и конденсата вдолях паропроизводительности котельной Пк=0,36, расчетный сухой остаток котловой воды, принимаемой по табл.
22 Sк.в=3000 мг/кг.Задача 2.5Из дымовой трубы промышленной котельной выбрасываются дымовые газы с температурой2000С. Предложите для повышения энергетической эффективности котельной энергосберегающуюсхему. Покажите возможности оценки потенциала энергосбережения.Задача 2.6Предложите энергосберегающую схему для повышения энергетической эффективности промышленной котельной, имеющей закрытую систему сбора конденсата. Покажите возможности оценки потенциала энергосбережения.127Задача 2.7Предложите энергосберегающую схему применения паровых эжекторов для утилизации теплотыконденсата на промышленных предприятиях.
Покажите возможности оценки потенциала энергосбережения.Задача 2.8Определите экономию условного топлива при уменьшении температуры уходящих газов от 190°Сдо 130 °С для котла , работающего на природном газе при следующих условиях: теплопроизводительность котельной 50 МВт, КПД котла брутто ηкбр = 79%, q3 = 2,1%, объем дымовых газов Vух = 11,2м3, удельная теплоемкость дымовых газов Сух = 1,34 кДж/кг*К.Задача 2.9Вычислите КПД котельного агрегата брутто при следующих исходных данных: теплопроизводительность котельной 200 ГДж/ч, годовое число часов работы котельной 3500 ч, топливо-природный газ(Qнр = 35,7 МДж/кг), годовой расход топлива 3000 т.Задача 2.10Оцените годовую экономию условного топлива при повышении КПД котельной, работающей на мазуте.
Нагрузка котла 0,3 кг/с, давление в барабане котла 1,2 МПа. КПД брутто котельного агрегата врезультате энергосберегающих мероприятий увеличился от 0,77 до 0,89.1283. Энергосбережение в системах распределения пара и горячей воды.Мероприятия по энергосбережению при распределении и транспорте энергоносителей имеют несколько направлений: снижение прямых утечек пара и воды, снижение тепловых потерь теплопроводов за счет их изоляции, оптимизация гидравлического сопротивления при транспорте энергоносителей и т.д.В данном издании рассматриваются, в основном, примеры и задачи, относящиеся к оценке нерациональных затрат энергии при наличии утечек и неизолированных участков теплопроводов.Напомним читателю некоторые расчетные соотношения, которые используют при оценке нерациональных затрат энергии в системах транспорта энергоносителей (пара, горячей воды).Количество тепла (Вт; ккал/ч), передаваемое в окружающую среду нагретой поверхностью трубопровода, определяется:QТР = π×d×α×(tнар - tв)×L,(3.1)где tнар, tв – средняя температура наружной поверхности и окружающего воздуха, °Сd, L – диаметр и длина трубопровода, мα – суммарный коэффициент теплоотдачи, Вт/м2К (ккал/м3×ч×0С)Для нагретых плоских поверхностей:QП = α×(tнар - tв)×H,(3.2)где H – площадь поверхности, м2.Суммарный коэффициент теплоотдачи учитывает теплоотдачу конвекцией αк и излучением αл.Для расчета первого из них используют зависимости вида Nu=f(Re, …) или Nu=f(Gr, Pr).Приближенно для объектов, находящихся вне помещений на открытом воздухе, αк (Вт/м2×К) можно оценить:αк = 10 + 6 ⋅ w , Вт/м2×К,(3.3)где w – скорость ветра, м/сДля трубопроводов диаметром до 2 м., находящихся в помещениях:αк = 8,1 + 0,045 ×(tнар - tв),Лучистый теплообмен между поверхностью технологического оборудования и окружающим пространством определяется уравнением:⎡ ⎛ t нар ⎞ 4 ⎛ t ⎞ 4 ⎤⎟⎟ − ⎜ в ⎟ ⎥⎢ ⎜⎜⎢ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥α л = ε П со ⎢ ⎝⎥,t нар − t в⎢⎥⎢⎥⎣⎦(3.4)где ε П - приведенная степень черноты системы;со – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела, со= 5,7 Вт/м2×К4;t нар и t в - абсолютные температуры стенок оборудования и окружающих стен.Потери тепла (Вт/м(ккал/м×ч)) неизолированной трубой в грунте определяются по формуле:Qн =2π (t нар − t гр ) × λ грln(2a / r ),(3.5)λ гр – коэффициент теплопроводности грунта, Вт/м×0С;Для влажных грунтов можно принимать λ гр =1,5; для грунтов средней влажности λ гр =1,5 и длясухих грунтов λ гр =0,5.гдеtгр– температура грунта, 0С;r – радиус поверхности трубы, соприкасающейся с грунтом, м;129a – глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м.Известно, что непрерывно увлажняемая за счет адсорбирования парообразной влаги из окружающей среды изоляция теряет в 3÷4 раза больше энергии, чем сухая, имеющая влагоизолирующийслой (приложение 2).Изоляция типа минваты непрерывно увлажняемая потоками воды теряет в окружающее пространство энергии больше, чем полностью неизолированная поверхность, если температура поверхности трубы более 1000С.При расчете общей длины неизолированных труб для определения потерь тепла важно включить в расчет все фланцы и запорную арматуру.
По тепловым потерям фланец эквивалентен 0,8 мтрубы, а вентиль или задвижка эквивалентны 1 м трубы.Можно считать (приложение 3, 4), что неизолированный фланец эквивалентен по величине потерь 8 метрам, а вентиль или задвижка – 10 метрам изолированной трубы.Поскольку экономия тепловой энергии приводит к уменьшению финансовых затрат, а изоляционные работы к увеличению последних, то следует для конкретных условий вычислять оптимальнуювеличину изоляции трубопроводов.Для этого рассчитывают приведенные затраты, руб./м2П =С +е× 24mC A × 10 − 6(t − t)zв от пер от пертпрR E0 н(3.6)Се - единовременные затраты; Zот пер - продолжительность отопительного периода, сутки; m 1,05 коэффициент, учитывающий инфляцию; Ст - стоимость тепловой энергии; А = 3,6, если руб./ГДжи А = 0,86, если руб./ГКалЕдиновременные затратыСе = 1,25 [(Ц +Т)k + См](3.7)Ц - оптовая цена конструкций, руб./м2; Т - стоимость погрузочно-разгрузочных работ; k - 1,02коэффициент, учитывающий складские расходы; См - стоимость монтажа; Roпр – приведенное термическое сопротивление.Для оценки экономии тепловой энергии в паропроводах и тепловых сетях за счет снижения утечек оделяют количество теряемого пара и его энтальпию.Количество пара, попадающего в окружающую среду через неплотности из паропроводов Gп,(кг/ч) определяют:Gп = 2,3⋅S⋅ϕ⋅ ρ⋅P,(3.8)где S –площадь отверстия, мм2; ϕ – коэффициент расхода пара через неплотности, можно в среднемпринимать ϕ = 0,62; ρ – плотность пара, кг/м3; P – абсолютное давление пара в паропроводе, Мн/м2 ;(10 ата = 1,1 Мн/м2)Расход пара (кг/ч) через полное сечение трубопровода в атмосферу Gп, определяют:Gп = 3600⋅ Sтр⋅W⋅ρ ,(3.9)где Sтр – площадь поперечного сечения трубы, м2; W – средняя скорость пара, м/с; (обычно принимают для перегретого пара W=50 м/с, для насыщенного W=40 м/с)ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧПример 3.1УсловиеОпределите экономию тепловой энергии при нанесении изоляции на паропровод Ду 108×4длиной 10 м, работающий непрерывно в течение года.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
