Шпаргалка по энергетическим системам

 
О_х.н = V_coQ_co + V_H2Q_H2 + V_CH4Q_CH4

 
где V_co, V_H2, V_CH4 — объемы горючих газов СО, Н₂ и СН₄ в продуктах горения топлива, м³/кг мазута или м³/м³ газа; Q_co, Q_H2, Q_CH4 — теплоты сгорания соответственно СО, Н2 и СН4, МДж/м³, в частности Q_co = 12,64 МДж/м³; Q_H2 = 10,79 МДж/м³; Q_CH4 = 35,82 МДж/м³.

Зависимость потери теплоты от химической неполноты сгорания q_х.н, %, от объемной плотности тепловыделения в топке q_v, МВт/м³ 

При разработке мероприятий по снижению величины q_х.н следует иметь в виду, что при наличии условий для появления продуктов неполного сгорания в первую очередь образуется СО как наиболее трудносжигаемый компонент, а затем Н₂ и другие газы. Из этого следует, что если в продуктах горения отсутствует СО, то в них нет и Н₂.

Механический недожог топлива ,как уже указывалось,расчленяется на три части: потеря от провала топлива через зазоры колосниковой решетки ,потери в шлаках и с уносом .Потеря от провала при правильном конструирование полотна решетки обыкновенно незначительна и в балансе тепла ее величина колеблется в пределах ,равных 0.5-2 % .Потеря в шлаках ,особенно для многозольного топлива,может достигать довольно больших размеров .Наблюдается прямая зависимость между количеством золы в топливе и потерей со шлаками.Чем выше зольность ,тем большее количество твердых частиц топлива в слое не сгорит вследствие оюволакивания шлаком ,затрудняющим доступ к ним воздуха.У топлива,имеющего малый выход летучих ,горение,как известно,сосредотачивается в слое ,там развиваются высокие температуры,плавится шлак и в его массу попадает часть горючего.Если сжигается топливо с большим выходом летучих ,то из-за пониженных температур в слое ,охлаждаемом в таком случае воздухом,идущим для сжигания летучих в топочном пространстве ,шлаки быстрее затвердевают ,не сильно облепляют кусочки топлива и потеря горючего со шлаками уменьшается.

При сжигание топлива на простых решетках с переодической чисткой шлака  последний долгое время находится  на решетке ,что способствует лучшему  выжиганию из шлака частичек горючего.Путем  улучшения условий сжигания ,выделения,например,в  механических топках особого участка ,предназначенного для выжигания  из шлака частичек попавшего в  них топлива ,удается по большей  части довести и эту составляющую механического недожога до сравнительно небольших размеров.Наиболее мелкие фракции мелочи сгорают в топочном пространстве ,а остальные начинают подпрыгивать на решетке .Чем мельче куски ,тем на большую высоту они  будут подниматся при их движение вверх и вниз.Таким образом ,подпрыгнув ,может опустится назад только частица топлива ,не залетавшая в  газоход ,иначе она попадет в  унос ,составляя в дальнейшем потерю от механического недожога. 
Количество выделяемого на решетке тепла пропорциональна расходуемого топливу ,а следавательно ,и идущему на его сжигание воздуху,и скоростям его движения по слою.С измнением расхода воздуха пропорционально изменяются и скорости его движения через слой ,влияющий на потерю от уноса .Указанные скорости и расход топлива получают хорошее отражение в так называемом тепловом напряжение зеркала горения 

17.Пневматические средства  регулирования

Основу  современной ветви пневматического  регулирования ГСП составляют устройства универсальной системы элементов  промышленной пневмоавтоматики (УСППА). Из набора отдельных элементов (пневматические ёмкости, сопротивления, дроссельные  сумматоры, и т.д.) компонуются разнообразные  устройства аналогового преобразования сигнала. Типовые законы регулирования, статическое ) и динамическое преобразование сигналов реализуется приборами  системы "старт".

Автоматические  устройства системы "старт" работают совместно с измерительными преобразователями  ГСП, преобразующими давление, температуру, расход и другие измеряемые физические величины в унифицированный пневматический сигнал - давление сжатого воздуха, измеряющееся в пределах 1,96 104 9,8 104 Па.

18.Гидравлические средства  регулирования

Гидравлические средства автоматического  регулирования получили наибольшее распространение в металлургической и химической промышленности, также  применяются в энергетике и машиностроении. Носителем информации является изменение  давления, есть возможность использовать датчики с механическим перемещением на выходе. Регулируемые величины: давление, разрежение, перепад давления, расход, уровень, количество оборотов.

Гидравлические средства регулирования  используются для построения систем автоматизации паровых турбин. Широкого применения для автоматизации производственных процессов в энергетике и теплотехнике гидравлические приборы не находят. В автоматических системах регулирования  общепромышленного назначения может  оказаться эффективным комбинированный  вариант регулятора с управляющей  частью электрической ветви и  гидравлической исполнительной частью. Гидравлические исполнительные механизмы  поршневого типа развивают большие  перестановочные усилия при высокой  скорости перемещения исполнительной части механизма. Для связи управляющей  и исполнительной частей вводится электрогидравлический  преобразователь. Применяются также  комбинированные электропневматические  системы. 
 

1

Энергетические  балансы промышленных предприятий  должны обеспечить решение следующих  основных задач: 
- определение направлений, способов и размеров использования подведённых и побочных энергетических ресурсов;

- оценка  эффективности использования отдельных  видов энергетических ресурсов  и в целом энергетического  хозяйства предприятия;

- выявление  и оценка потерь энергии, определение  резервов хозяйства в области  производства и использования  энергоносителей;

- определение  нормативов по энергетическому  хозяйству, используемых в процессе  принятия проектно-плановых решений  (межотраслевые балансы, плановые  энергетические балансы, планы  развития отраслей, предприятий  - проекты систем энергоснабжения  и т.п.);

- обеспечение  информацией научно-исследовательских  и проектных разработок, связанных  с созданием новой энергетической  техники, совершенствованием методов  и средств планирования и управления  энергетическим хозяйством.

Наиболее  простым направлением анализа является исследование структуры приходной  и расходной частей баланса и  тенденций её изменения. Изучение структуры  энергетического баланса позволяет  объяснить различия в уровнях  энергопотреб-ления и эффективности  использования ресурсов по отдельным  предприятиям.

Эффективным направлением исследования энергетических балансов является метод, основанный на расчёте коэффициентов полезного  использования (К.П.И.) отдельных энергоносителей  и всего энергетического хозяйства  предприятия. Расчёт К.П.И. проводится по данным расходной части баланса, составленного по целевым расходам топлива и энергии.

Следующее направление анализа энергетического  баланса промышленного предприятия  заключается в определении связи  энергетики с основными показателями хозяйственной деятельности и оценке взаимного влияния энергетики и  экономики производства. Это направление  анализа предусматривает расчёт обобщённых энергоэкономических характеристик  предприятия, из которых наиболее важными  являются: электро- и энерговооружённость  труда; энерго-, электро- и теплоёмкость продукции; энерго-, электро- и теплооснащённость  основных производственных фондов; тепло-электрический  и электротопливный коэффициенты и  ряд других показателей.

Общую эффективность хозяйственной деятельности предприятия характеризуют три  показателя: производительность труда, рентабельность, фондовооружённость. В нормальных условиях работы предприятия  они должны иметь тенденции к  росту. Если электровооружённость труда на отдельном предприятии превышает среднеотраслевой уровень, то причинами этого могут быть: более высокий, чем средний, уровень техники и организации производства, больший удельный вес электроэнергии в технологическом энергопотреблении (например, за счёт замены пламенных печей электропечами). В этом случае следует провести экономический анализ целесообразности такой замены энергоносителей.

Более низкая электровооружённость труда  может иметь ряд причин, которые  целесообразно объединить в три  группы: 
- общепроизводственные, сюда относятся: низкий уровень механизации вспомогательных, сборочных, наладочных работ и ремонтов; большой возраст основных фондов, препятствующий комплексной механизации и рациональ-ной организации производства; 
- энергетические, например, широкое применение топлива в высокотемпературных процессах; наличие парового привода в силовых процессах (паровые молоты, прессы, паровозные краны, маневровые паровозы), низкая степень низкая степень электрификации среднетемпературных производственных процессов и т.п.; 
- электрические, например, недостаточный уровень электропотребления из-за слабого развития вентиляции, кондиционирования воздуха, освещения и т.п.; недостаточная мощность электроснабжения и другие факторы.

Электрификация  народного хозяйства неразрывно связана с техническим прогрессом, поэтому коэффициент электрификации должен постепенно расти. Снижение коэффициента электрификации может происходить  по тем же причинам, что и показатели электровооружённости труда. При систематическом  снижении обоих показателей необходимо проводить тщательный анализ вызывающих их причин.

19.Энергетический баланс

Энергетический  баланс - баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и потребления энергетических ресурсов и энергии в народном хозяйстве от источника их получения до использования энергии потребителем; выражает количественное соответствие между расходом и приходом энергии, включая изменение запасов энергетических ресурсов. Приходная часть Энергетический баланс - данные о добыче энергетических ресурсов; расходная - показывает производство энергии различных видов и ее распределение между потребителями. Добыча энергетических ресурсов в СССР за период 1940-75 возросла в 6,7 раза, а выработка электроэнергии в 21,5 раза. В условиях научно-технического прогресса важнейшее значение приобретает наиболее рациональное, экономически эффективное развитие топливно-энергетического комплекса страны.

Основной  метод анализа количественного  и качественного состояния энергетического  хозяйства - разработка обобщающих Энергетический баланс - от полезного потребления всех видов энергии до источников получения энергетических ресурсов. Такие балансы составляют при выборе принципиальной, оптимальной схемы энергоснабжения предприятия, района, страны, определении направлений и пропорций развития энергетического хозяйства на перспективный период.

  При определении экономически  обоснованных пропорций потребления  различных видов энергии используют  частные виды Энергетический баланс - баланс добычи, переработки и распределения топлива (см. Топливный баланс), баланс потребления и выработки тепла (см. Тепловой баланс), балансы потребления и выработки электроэнергии (см. Электрификация). В связи с ведущим значением электроэнергии для развития экономики страны баланс электроэнергии составляет важнейшую часть Энергетический баланс Расходная часть его характеризует общую потребность в электроэнергии и ее распределение за плановый период по отраслям народного хозяйства с выделением потерь электроэнергии при ее транспортировке и распределении и экспорте электрической энергии. Приходная часть баланса электроэнергии разрабатывается на основе определения потребностей в электроэнергии и характеризует структуру ее производства, а также необходимые мощности электростанций.

В основе оптимизации Энергетический баланс лежит критерий общей экономической эффективности - минимум расчетных затрат. В силу взаимозаменяемости видов энергетических ресурсов и энергии в расчетах, связанных с Энергетический баланс, применяется единое значение нормативного коэффициента эффективности капиталовложений.

Потенциальная энергия потребленных энергетических ресурсов (100%) распределяется между  энергопроизводящими установками  непосредственного использования  топлива (52%), электростанциями (36%) и  котельными (12%). В полезную энергию  преобразуется лишь около 40% потенциальной  энергии израсходованных энергетических ресурсов. Основные потери происходят в нестационарных энергетических установках, в промышленных печах и на электрических  станциях. Для средне- и низкотемпературных процессов используется тепло, отпускаемое  электростанциями, котельными различных  типов и индивидуальными топливо-использующими  установками. Эти энергогенерирующие установки работают на угле, природном  газе, различных нефтепродуктах. Для  высокотемпературных процессов  используются те же виды топлива, а  также электроэнергия от электростанций. Для стационарных силовых процессов  применяется главным образом  электроэнергия, нестационарных - преимущественно  нефтепродукты.

20.Энергетические  балансы промышленных предприятий

Энергетический  баланс представляет собой комплексную  характеристику расходов теплоты, энергии, пара, потерь конденсата и их покрытия в определённых условиях эксплуатации системы энергоснабжения промышленного  предприятия.